NO345203B1 - Brønn-sluserørventil - Google Patents

Description

TEKNISK OMRÅDE

[0001] Det tekniske område for oppfinnelsen vedrører sluserørventiler for brønnhull som gjør det mulig å sette sammen en streng i en produksjonsbrønn ved å isolere et nedre parti av denne, og mer spesielt trekk vedrørende slike ventiler når det gjelder å låse dem samt komponent-fremstillingsteknikker.

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

[0002] Sluserørventiler er ventiler som brukes nede i brønnhull for å gjøre det mulig for lange sammenstillinger å bli satt sammen i brønnen over den lukkede sluserørventilen med brønntrykk lenger under den lukkede sluserørventilen. Disse ventilene blir ofte brukt i tandem med sikkerhetsventiler under overflaten for å ha redundans for lukkeanordninger mot undenforliggende brønntrykk.

[0003] Sluserørenheter blir brukt ved overflaten av en brønn og omfatter et kammer over brønnhodet gjennom hvilke en bunnhullsanordning blir satt sammen med bunnventilen for å stenge ute brønntrykket. Disse sluserørene på overflaten har begrensede lengder bestemt av målene på det tilgjengelige riggutstyret.

Brønnhullssluserør omgår ganske enkelt lengdebegrensningene for sluserør ved overflaten ved å benytte en sluserørventil nede i hullet for å tillate lengder på så meget som tusenvis av fot i brønnhullet for å montere en bunnhullsanordning.

[0004] Tidligere er kuleventiler blitt brukt som sluserørventiler. De omfatter generelt et par styreledninger til motsatte sider av et stempel hvis bevegelse frem og tilbake sammen med en kule for å rotere den 90 grader mellom en åpen og en lukket stilling. Hylser kan brukes til å holde kulen i begge stillingene og vil slippe som reaksjon på styretrykk i én av styreledningene. Et eksempel på en slik utforming kan ses i US-patent 4,368,871, 4,197,879 og 4,130,166. I disse patentene dreies kulen om sin egen akse på dreietapper. Andre utforminger translaterer kulen mens den roteres 90 grader mellom en åpen og en lukket stilling. Et eksempel på dette er "15K Enhanced Landing String Assembly" tilbudt av Expro Group, som innbefatter en slik sluserørventil. Andre utforminger kombinerer rotasjon og translasjon av kulen med en separat låsehylse som er hydraulisk drevet for å låse kuledreiningen og hylseforskyvningen i en lukket kulestilling som vist i US-patent 4,522,370. Noen ventiler er av en type som kan hentes opp ved hjelp av en rørledning slik som Halliburton's PES® LV4 Lubricator Valve. Låsing av åpne hylser som går gjennom en kule er blitt foreslått i US-patent 4,449,587. Andre konstruksjoner slik som den i US-patent 6,109,352 brukt i undergrunns ventiltrær, har et tannstangdrev for en kule og bruker et fjernstyrt fartøy (ROV, remotely operated vehicle) for å energisere ventilen mellom åpne og lukkede stillinger som krever at enten den ene eller andre enden er posisjonert i en låst stilling, men fortsetter til en tilstand hvor den samme ROV ganske enkelt reverserer retningen og ventilen kan reversere sin retning.

[0005] US6223824 B1 omtaler en brønnkuleventil som omfatter et legeme som danner en boring, en ventilkule som danner en gjennomgående passasje slik at kulen kan posisjoneres for å tillate strømning gjennom legemeboringen eller for å lukke boringen, og en tetningssammenstilling lokalisert på den ene side av kulen og som danner et ventilsete for å danne en tetningskontakt med kulen og en tetning mellom legemet og sammenstillingen. En fluidtrykkraft påført ved en side av kulen bidrar til å presse ventilsetet mot kulen og en fluidkraft påført på den andre siden av kulen bidrar til å presse kulen mot ventilsetet.

Tetningssammenstillingen danner del av en kulevogn som er aksial bevegelig i boringen, aksial bevegelse av vognen induserer rotasjon av kulen mellom de åpne og lukkede stillinger.

[0006] US4446922 A omtaler en sikkerhetsventil av kuletypen montert i en bevegelig holder for automatisk å lukke en underjordisk brønnledning. Kulen har en sentral strømningspassasje som kan innrettes med røret for å tillate produksjon og kan roteres automatisk for å blokkere røret. Kulen flyttes fra sin lukkede til sin åpne posisjon ved en økning i styrefluidtrykk, fortrinnsvis i en ekstern styrefluidledning som strekker seg til overflaten av brønnen. En økning i styrefluidtrykk bevirker at holderen beveger seg aksialt og rotasjon tilføres av den forskjøvede kaminnretning festet til et stasjonært basiselement. Basiselementet er justerbart i forhold til ventilhuset og til holderen for å sikre at ventilen er fullstendig åpen og fullstendig lukket ved motsatte ytterpunkter av bevegelsen av holderen og kulesammenstillingen.

[0007] US6708946 B1 omtaler en kuleventil som har en kuleventilholdermekanisme som, når den er utsatt for en meget liten bevegelse, tillater et kuleelement å bli avlastet fra et ventilsete under rotasjon, men forblir i kontakt med ventilsetet for på den måten å forhindre inntrengning av rester mellom kulen og ventilsetet, og for øyeblikkelig lastet på nytt inn på ventilsetet i tilfelle av stengning. Denne øyeblikkelige og automatiske omdirigering av reaksjonslastbanen og tilstedeværelsen av lukning tilveiebringer en effektiv tetning mot at aggressive fluider med høyt trykk forhindrer fluid fra å unnslippe utover ventilkomponentene idet, samtidig, tillater at effektiv rotasjonsbevegelse av ventilen oppstår uten å tilveiebringe rotasjonssikkerhet. Denne løsning gjør at motstridende belastningsbaner gjennom ventilen kan løses, nemlig gjennom sylindertappen under rotasjon og gjennom ventilsetet under tetning.

[0008] US4289165 A omtaler et utjevningskuleventilelement og ventilapparat til bruk i en rørstreng i et borehull til en olje- eller gassbrønn for å isolere et nedre parti av brønnboringen under en pakning som innbefatter et legeme med en langsgående boring derigjennom som kan kobles i en brønnrørstreng, et nedre ringformet ventilsete opplagret i legemet for begrenset glidebevegelse, fluidtetningsinnretning mellom det nedre ventilsetet og legemet, et øvre ringformet ventilsete opplagret i langsgående adskilt forhold fra det nedre ventilsetet innen legemet, et utjevningskuleventilelement opplagret for rotasjon mellom åpnede og lukkede posisjoner mellom ventilsetene, dreieelementer festet med kuleventilelementet for å rotere ventilelementet, og et langsgående bevegelig operatørelement koblet med dreieelementene for å bevege dreieelementene langsgående idet elementene tillates å krysse en bueformet bane ettersom kuleventilelementet roterer mellom en åpen og lukket posisjon.

Kuleventilelementet har utjevningsstrømningsløp som reduserer ventil- og ventilseteslitasje og forbedrer driftsegenskaper. Ventilapparatet er nyttig i forskjellige typer av brønninstallasjoner for produksjon og testprosedyrer.

Kuleventilelementet er nyttig i forskjellige ventilapparatutforminger.

[0009] US4325434 A omtaler et undervannstestventilsystem for brønn ferdigstilt ved sjøbunnen som innbefatter en sikkerhetsventil og frakoplingsmekanisme montert i en utblåsningssikring ved sjøbunnen og som har hydraulisk fluidtrykkoperert innretning for å åpne sikkerhetsventilen og å styre en sperre i frakoplingsmekanismen. En rørteststrengavstengningsventil er frigjørbart låst i frakoplingsmekanismen og har en hydraulisk fluidoperert avstengningsventil og en ventil for ventilering av teststrengen til stigerørsrøret som strekker seg fra utblåsningssikringen til fartøyet eller plattformen ved havoverflaten. De undervannshydrauliske trykkopererte anordninger er forsynt med trykkfluid fra en undervanns akkumulator under styringen av undervanns pilotventiler som er operert ved små trykkforskjeller, for å oppnå hurtig operasjon ved større dybde fra en styrekonsoll på fartøyet eller plattformen.

[00010] Det som mangler og som foreliggende oppfinnelse dreier seg om, er en mer elegant løsning på en sluseventil av kuletypen for brønnhull. Én av egenskapene er evnen til å translatere eller føre kulen frem og tilbake med det formål å låse opp en kule som normalt roterer mellom åpen og lukket på sin egen akse. En annen egenskap er en fremgangsmåte for å fremstille deler som må være delt på langs slik at de beholder den opprinnelige boringsdimensjonen til tross for den veggfjerningen som opptrer ved langsgående splitting av delen. Nok en annen egenskap er evnen til å sammenstille eller montere komponenter til en gitt total dimensjon for å fastsette en nøyaktig forhåndsbelastning på forspente seter som er i inngrep med kulen. Disse og andre trekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå tydeligere for fagkyndige på området fra en gjennomgang av den foretrukne utførelsesformen og i forbindelse med tegningene, som er beskrevet nedenfor under den forutsetning at det fullstendige omfanget av oppfinnelsen skal bestemmes av patentkravene.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

[00011] En sluserørventil av kuletypen i en brønn, omfatter en kule som roterer på sin akse for å åpne eller lukke med styreledningstrykk til et drivstempel. Kulen kan også forskyves til en låst åpen stilling. Et hus omgir kulen og forbeholder motsatte seter til denne. Huset er laget av ett stykke og tangensielle hull er boret og forsynt med tapper før det blir splittet i langsgående retning med en EDM-(gnistbearbeidings-) trådkuttingsteknikk. Festeanordninger for å sammenføye de to halvdelene til det opprinnelige ene stykkes indre dimensjon. Hjelpeverktøy gjør det mulig å bestemme avstanden for indre komponenter slik at en ønsket fjærforbelastning på setene mot kulen blir oppnådd.

[00012] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en brønnhullsventil, omfattende:

et hus som har en gjennomgående passasje;

en kule med en gjennomgående boring er roterbart montert på dreietapper anordnet i en holder for å rotere, uten translasjon, om sin akse for å innrette og feilinnrette nevnte boring med nevnte passasje;

nevnte dreietapper til nevnte kule er montert i nevnte hus for selektiv translasjon, bortsett fra nevnte rotasjon;

motstående seter på hylser, nevnte seter kommer i kontakt med nevnte kule under en forspenningskraft;

i det minste én av nevnte hylse er selektivt festet til nevnte hus; nevnte hylse er låsbar til nevnte hus etter løsgjøring og forskyvning; nevnte seter er tilbakeholdt for nevnte kule ved hjelp av nevnte holder; en sleide er bevegelig montert for relativ bevegelse i forhold til nevnte holder;

nevnte kule er svingbart montert i forhold til holderen;

nevnte sleide er på linje med nevnte kule utenfor midtpunktet for den svingbare montering av nevnte kule for å dreie den mellom en åpen og en lukket stilling;

hvor selektiv bevegelse av én av hylsene til en låst stilling holder nevnte kule i den åpne stilling hvis den allerede var åpen ved påbegynnelsen av hylsens bevegelse, eller beveger nevnte kule til den åpne stilling fra en lukket stilling ved relativ bevegelse mellom nevnte holder og glir på grunn av hylsebevegelse; kjennetegnet ved at den selektive festingen av hylsen til nevnte hus omfatter en låsering i en første stilling som innledningsvis blir understøttet av en forskyvbar hylse, nevnte forskyvbare hylse er forbundet til nevnte hylse med nevnte sete med en egenskap med tapt bevegelse, hvorved uttak av den tapte bevegelse frigjør og translaterer nevnte låsering for inngrep med en enveis pal på nevnte hus.

[00013] Foretrukne utførelsesformer av ventilen er videre utdypet i kravene 2 til og med 5.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[00014] Fig.1 viser et tverrsnitt gjennom hele sluserørventilen;

[00015] Fig.2 er en forstørret skisse av den øvre ende av ventilen på fig.1;

[00016] Fig.3 er en større skisse av midtpartiet av ventilen på fig.1 som viser kulen i åpen stilling;

[00017] Fig.4 er en alternativ skisse i forhold til fig.3, som viser kulen i lukket stilling;

[00018] Fig.5 er en større skisse av den nedre ende av ventilen på fig.1;

[00019] Fig.6 er en perspektivskisse av de snittene som er vist på figurene 4 og 5;

[00020] Fig.7 viser den øvre ende av ventilen på fig.1 under montering for å få riktig avstand mellom indre komponenter;

[00021] Fig.8 viser den nedre ende av ventilen 1 under montering for å få riktig avstand mellom indre komponenter;

[00022] Fig.9 er en perspektivskisse av huset som omgir kulen, og som er splittet på langs.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORMEN

[00023] Fig.1 illustrerer utformingen av hovedkomponentene for å vise deres posisjon i forhold til hverandre med kulen 10 i midten og i den lukkede stillingen. En hylse 12 er over kulen 10, og en hylse 14 er under kulen 10. Disse hylsene utgjør henholdsvis seter 16 og 18 som blir holdt mot kulen 10 ved hjelp av et hus 20. Huset 20 er vist i perspektiv på fig.9. En sleide 22 strekker seg gjennom huset 20 og er innrettet med kulen 10 for å rotere den mellom den åpne og den lukkede stillingen på dreietapper 24. Et stempel 26 reagerer på styreledningstrykk for å føre sleiden 22 frem og tilbake for å betjene kulen 10. En låseenhet 28 for den åpne stillingen er anordnet nær toppen av verktøyet, mens justeringsmekanismen 30 for forbelastningen er lokalisert nær den motsatte enden. Bruk av denne grunnleggende lokaliseringen av hovedkomponentene i ventilen vil nå på de andre figurene bli brukt til å tilveiebringe ytterligere detaljer og for å forklare den grunnleggende virkemåten.

[00024] Fig.6 kan brukes til å forstå hvordan kulen 10 blir rotert 90 grader mellom den lukkede stillingen som er vist på fig.6 og den åpne stillingen som er vist i tverrsnitt på fig.3. Stempelet 26 opererer som mange stempler som er kjent på området og som blir brukt i brønnventiler. Et par styreledninger (ikke vist) løper fra overflaten til motstående stempelflateområder på stempelet 26 for å tvinge det til å bevege seg i motsatte retninger. Stempelet 26 er festet til sleiden 22 for bevegelse i tandem. Sleiden 22 har en øvre ring 32 og en nedre ring 34 forbundet med armer 36, hvorav én er synlig på fig.6. Det vises til fig.9, hvor det kan ses at huset har langsgående slisser 38 og 40 som mottar armene 36 på sleiden 22. På fig.1 og 6 kan det ses at sleiden 22 er ved enden av sitt oppadgående slag ettersom den har kommet i kontakt med stammen 42. Kulen 10 har kommet overfor vinklede, ytre slisser 44 hvorav én er delvis synlig på fig.6. Slissene 44 er parallelle med hverandre på motsatte flater 46 som best kan ses på fig.1. Flatene 46 på kulen 10 ligger an mot armer 48 og 50 i huset 20, som best sett på figurene 6 og 9. Hull 52 og 54 mottar dreietapper 24 som strekker seg inn i kulen 10 for å tillate denne å rotere om sin egen akse. Huset 22 beveger seg ikke, men når sleiden 22 blir beveget av stempelet 26, er resultatet rotasjon av kulen 10 om sin egen akse. Dette skjer fordi armer 36 har innad vendende tapper (ikke vist) som stemmer overens med slisser 44 i kulen 10 utenfor dennes sentrum i forhold til dreietappene 24 for å indusere rotasjon av kulen 10.

[00025] For bedre å se denne bevegelsen, må figurene 3 og 4 sammenlignes. Fig. 4 viser kulen 10 i en lukket stilling og en øvre ring 32 nær stammen 42, men ikke i kontakt. Dette er fordi en sprengring 56 befinner seg overfor en sliss 58 på sleiden 12 for å holde kulen 10 i en lukket stilling inntil nok trykk blir utøvet på stempelet 26 til å skyve sprengringen 56 ut av sporet 58 før den kommer på høyde med sporet 60 for å definere den åpne stillingen på fig.3. Igjen, under normal åpning og lukking av kulen 10, som vist på fig.4, er den eneste bevegelige delen, bortsett fra kulen 10, som er vist på denne figuren, sleiden 22 med ringen 56. Fig.3 viser den fullstendig åpne stillingen av kulen 10 med ringen 56 på høyde med sporet 60. Sleiden 22 kan eventuelt være i kontakt med huset 20 på dette tidspunkt. Fig.3 viser også stempelet 26 festet til sleiden 22 med en festeanordning 62. Én av styreledningsforbindelsene 64 for å drive stempelet 26, er også vist på fig.3. Fig.3 viser også at hylsene 12 og 14 henholdsvis danner flenser 64 og 66, og hvordan huset 20 holder disse flensene sammen mot kulen 10. Pakninger, henholdsvis 16 og 18, er anordnet i flensene 64 og 66 for omkretsmessig tettende kontakt med kulen 10 når den roterer mellom den åpne og den lukkede stillingen på figurene 3 og 4.

[00026] Det vises nå til fig.5, hvor den nedre enden av hylsen 14 kan ses, så vel som en annen styreledningsforbindelse 68 som blir brukt til å tvinge stempelet 26 i motsatt retning fra trykk påført på forbindelsen 64 som er vist på fig.3. En nedre overgang 70 har en skulder 72 på hvilken en fjær 74 blir understøttet. Fjæren 74 skyver på en ring 76 som er festet til hylsen 14 med en tråd 78. En tapp 80 låser posisjonen til ringen 76 etter at posisjonen er bestemt innledningsvis i en prosedyre som vil bli forklart nedenfor. Fjæren 74 er hovedsakelig en forhåndsbelastet fjær på en enhet som begynner med ringen 76 og strekker seg til den øvre enden av ventilen som er vist på fig.2.

[00027] Det vises til fig.2, hvor den åpne låste tilstanden vil bli beskrevet. Hylsen 12 blir til slutt selektivt tilbakeholdt ved den øvre overgangen 82. Skulderen 84 inneholder en fast palring 86 mot stammen 42. Ringen 86 har en underskjæring 88 som definerer en skråflate 90. Ringen 92 sitter innledningsvis i underskjæringen 88. Den har sperretenner 94 som i posisjonen på fig.2, er forskjøvet fra sperretennene 96 på ringen 86. Ringen 92 ligger an mot en holdering 98 som, i sin tur, innfanger splittringen 100 i et spor 102 i hylsen 12. På grunn av relasjonen mellom disse delene, blir hylsen 12 holdt nede mot kulen 10 og mot opphullskraften på hylsen 14 fra fjæren 74 (se fig.5). Låsekragen 104 har ett eller flere indre spor 106 for inngrep med et verktøy (ikke vist) som til slutt vil trekke kragen 104 opp gjennom hullet. En skjærtapp 108 sikrer innledningsvis kragen 104 til hylsen 12. Hylsen 12 har et spor 110 som til slutt kommer på linje med tangensiale tapper 112 som strekker seg fra kragen 104. Kragen 104 tilbakeholder innledningsvis ringen 92 i underskjæringen 88. Under drift blir kragen 104 trukket oppover med et verktøy (ikke vist) for å brekke skjærtappen 108. Når kragen så beveges oppover, befinner tangensiale tapper 112 seg i sporet 110 inntil de treffer toppen av dette, ved hvilket tidspunkt kragen 104 beveges i tandem med hylsen 12. I mellomtiden beveger kragen 104 seg opp gjennom hullet fra ringen 92 for å tillate denne å bryte sammen innover for å klargjøre det skrånede partiet 9. Når tappene 112 kommer på linje med toppen av sporet 110 og hylsen 12 blir beveget med kragen 104, tar ringen 100 i sporet 102 i hylsen 12 med seg ringen 98 som i sin tur nå kan skyve ringen 92 forbi overgangsstykket 90 slik at sperretennene 94 beveger seg i inngrep med paltennene 96 på tannringen 86. Bevegelsen oppe i hullet fortsetter som beskrevet ovenfor inntil hylsen 12 treffer et anslag. Dette skjer på to måter, avhengig av stillingen til kulen 10 når hylsen 12 blir trukket oppover. Hvis kulen 10 er åpen, som vist på fig.3, trekker flensen 64 huset 20 oppover så vel som sleiden 22, som var på høyde med hylsen 12 ved sporet 60. Kulen 10 kommer oppover med huset 20 fordi de er forbundet med hverandre ved dreietapper 24. Kulen 10 roterer ikke fordi det ikke er noen relativ bevegelse mellom hylsen 22 og huset 20. Bevegelse av hylsen 12 stopper når ringen 32 treffer stammen 42, og denne posisjonen blir holdt låst ved hjelp av paltanninngrepet til tennene 94 og 96. Hvis kulen 10 på den annen side er i den lukkede stillingen på fig.4, vil hylsen 12 bringe huset 20 opp og bevege det i forhold til sleiden 22. Dette skjer fordi den øvre ringen 32 i sleiden 22 ved begynnelsen av bevegelsen av sleiden, allerede er nær stammen 42 og nokså hurtig treffer den når hylsen 12 kommer oppover.

Ytterligere bevegelse opp gjennom hullet av hylsen 12 trekker huset 20 i forhold til sleiden 22 som får tappene i sleiden 22 til å rotere kulen 10 for å åpne denne etter hvert som de kommer i kontakt med slissene 44 i kulen 10. Når huset 20 kommer mot den allerede stoppede ringen 32 i sleiden 22, blir oppadgående bevegelse stoppet, og stillingen blir igjen låst ved inngrep med tennene 94 og 96.

[00028] Det vises igjen til fig.2, hvor en fjær 114 etter valg kan brukes til å skyve på ringen 86 og gjennom de andre delene som er beskrevet, før nedad på hylsen 12 som i sin tur skyver på kulen 10 og hylsen 14 som igjen er forspent oppover gjennom hullet ved hjelp av fjæren 74 som skyver på ringen 76, som ved gjengen 78 er festet til hylsen 14. Denne sammenstillingen holder huset 20 i en fiksert stilling for normal drift av kulen 10, og når ringen 104 på fig.2 blir trukket, tillater huset 20 å translatere opp gjennom hullet for å komme til den åpne låste stillingen med en fullstendig åpen boring 116 som strekker seg gjennom kulen 10 og fortsetter gjennom hylsene 12 og 14 ovenfor og under. Som fagkyndige på området vil forstå, har sammenstillingen av deler fra skulderen 84 ved den øvre enden til skulderen 118 ved den nedre enden hver sine egne toleranser, og den justeringen som er tilgjengelig for stillingen av ringen 76 på gjengen 78, er ganske minimal. Den totale dimensjonen av delene mellom skuldrene, eller anslagene, 84 og 118 kan følgelig bestemmes, og posisjonen til ringen 76 som er nødvendig for å gi den riktige forbelastningen på de sammenstilte delene, kan også bestemmes før endelig sammenstilling av den øvre overgangen 82 og den nedre overgangen 70. Figurene 7 og 8 viser denne teknikken.

[00029] I stedet for å sammenstille den øvre overgangen 82 og fjæren 114 med stammen 42, blir en øvre trykkmåler 122 sammenstilt med stammen 42. Når den er fullstendig påskrudd, løfter en skulder 124 ringen 86 i nøyaktig det punktet hvor skulderen 84 fra den øvre overgangen 82 normalt ville komme i inngrep med denne. Samtidig, ved den nedre enden på fig.8, i stedet for å presse mot den nedre overgangen 70, fjæren 74 eller tappen 80, blir en nedre trykkmåler 124 gjenget på stammen 42. Den nedre trykkmåleren 124 har et par armer 126 og 128 som henholdsvis har skuldre 130 og 132 som skrus opp nøyaktig der hvor skulderen 118 ville være når den nedre overgangen 70 blir skrudd på. På grunn av de åpne gapene mellom armene 126 og 128 er det tilgang til justering av ringen 76, og den kan beveges opp eller ned på gjengen 78 så lenge tappen 80 ikke er sammenstilt. Ringen 76 blir dreid til bunnen av skuldrene 130 og 132 og så hevet ved rotasjon tilstrekkelig til å tillate en åpning 134 på linje med et spor 136 (se fig.

5) slik at ringen 76 får sin posisjon fiksert så nær som mulig til skulderen 118 når den nedre overgangen 70 er sammenstilt med fjæren 74. Den øvre trykkmåleren 122 (fig.7) blir likeledes først fjernet og skiftet ut med den øvre overgangen 82 og fjæren 114 (fig.2). Når den nedre overgangen 70 og fjæren 74 blir skrudd på, vil fjæren 74 ha den nødvendige forbelastningen siden akkumuleringen av toleranser for alle de sammenstilte delene, på tross av den aktuelle overflaten til ringen 76, blir bestemt mens den er relatert til fjæren 74 for den ønskede forbelastningen.

[00030] Det vises nå til fig.9 hvor huset 20 er illustrert som fullstendig sammenstilt. Siden det må ligge an mot kulen 10 og flensene 64 og 66 (fig.3), må det være laget i to stykker. Teknikken for å lage dette stykket, eller for den saks skyld andre stykker som må utføres i to deler for å bli sammenstilt over ytterligere andre stykker, er å foreta en langsgående skjæring 140. Før dette gjøres, er all den maskineringen som er vist på fig.9, utført, innbefattende boringer 142 og 144 på den ene side og lignende boringer på den andre siden (ikke synlig) som går gjennom der hvor den langsgående skjæringen 140 vil bli gjort. Før skjæringen blir utført, blir igjen boringene 142 og 144 avskrådd. Deretter blir skjæringen 140 utført ved hjelp av en gnistbearbeidings- (heretter benevnt EDM-) trådteknikk. Denne kjente teknikken fjerner en del av veggen der hvor skjæringen blir utført. Etter at de kuttede halvdelene blir skjøvet sammen, vil derfor deres indre diameter 146 være mindre enn den var før skjæringen. Stigningen til den avskrådde gjengen og den tilsvarende gjengen på tappene 148 og 150 når det skrus inn over skjæringen 140, vil på grunn av gjengestigningen atskille halvdelene ved skjæringen 140 akkurat nok til å kompensere for størrelsen av den fjernede veggen under kuttingen, slik at ved fullstendig sammenstilling vil den opprinnelige diameteren 146 i det ene stykke før kuttingen igjen blir tilstede. Selv om EDM-tråden fjerner bare noen få tusendeler av en tomme fra veggen for å gjøre den langsgående skjæringen, er resultatet likevel en endring i den indre boringens dimensjon.

Denne teknikken med boring og gjenging, før en langsgående kutting eller skjæring med EDM-tråd, gjør det mulig å gjenvinne den opprinnelige boringsdimensjonen mens skjæringen holder halvdelene sammen.

[00031] Fagkyndige på området vil innse at sluserørventilen av kuletypen vanligvis kan opereres med styreledningstrykk som beveger stempelet 26 i motsatte retninger for å rotere kulen 10 på dens egen akse over 90 grader til den åpne og lukkede stillingen. En indekseringsegenskap holder de åpne og de lukkede stillingene når de er oppnådd. Ventilen kan låses i åpen stilling fra enten den åpne stillingen eller den lukkede stillingen ved å frigjøre den øvre hylsen 12 slik at den kan bevege seg og løfte seg inntil den kommer i tanninngrep med kulen 10 i den åpne stillingen, mens det opprettholdes en fullstendig boring gjennom ventilen. Selv om en tannstanglås er illustrert, kan andre låseanordninger, slik som klokoplinger, ringer eller andre ekvivalente anordninger også tenkes. Det skal bemerkes at translasjon av kulen 10 bare blir anvendt ved forsøk på å låse den i åpen stilling. Det skal bemerkes at deler kan omformes for eventuelt å gjøre det mulig for kulen 10 å bli låst i lukket stilling som et alternativ.

[00032] Nok et annet trekk ved sluserørventilen er forbelastningen av de interne komponentene og evnen til å styre dimensjonene til de indre komponentene før montering av de øvre og nedre overgangene med fjæren eller fjæren som tilveiebringer forbelastningen, slik at den riktige størrelsen av forbelastningen kan påføres. En ytterligere egenskap er en måte for å tilveiebringe langsgående, splittede deler slik at de beholder sine opprinnelige indre dimensjoner til tross for fjerning av en del av veggen under en skjæringsoperasjon ved bruk av borings- og gjengingsteknikken før langsgående kutting ved hjelp av EDM-tråd og så tilbakeføre dem til nær den opprinnelige avstanden i de sammenføyde halvdelene på grunn av stigningen til den påførte gjengen og festeanordningen som er innsatt i boringen, og sammenspenning av den langsgående skjæringen. I dette spesielle verktøyet kan huset 20 og sleiden 22 være utført med denne teknikken. Teknikken har mange andre anvendelser for langsgående splitting av deler med indre boringer som må opprettholdes til tross for veggfjerning på grunn av en skjæreprosess, som EDM-trådskjæring.

Claims (5)

PATENTKRAV

1. Brønnhullsventil, omfattende:

et hus (82, 42) som har en gjennomgående passasje;

en kule (10) med en gjennomgående boring (116) er roterbart montert på dreietapper (24) anordnet i en holder (20) for å rotere, uten translasjon, om sin akse for å innrette og feilinnrette nevnte boring (116) med nevnte passasje;

nevnte dreietapper (24) til nevnte kule (10) er montert i nevnte hus (82, 42) for selektiv translasjon, bortsett fra nevnte rotasjon;

motstående seter (16, 18) på hylser (12, 14), nevnte seter (16, 18) kommer i kontakt med nevnte kule (10) under en forspenningskraft;

i det minste én av nevnte hylse (12, 14) er selektivt festet til nevnte hus (82, 42);

nevnte hylse (12, 14) er låsbar til nevnte hus (82, 42) etter løsgjøring og forskyvning;

nevnte seter (16, 18) er tilbakeholdt for nevnte kule (10) ved hjelp av nevnte holder (20);

en sleide (22) er bevegelig montert for relativ bevegelse i forhold til nevnte holder (20);

nevnte kule (10) er svingbart montert i forhold til holderen (20);

nevnte sleide (22) er på linje med nevnte kule (10) utenfor midtpunktet for den svingbare montering av nevnte kule (10) for å dreie den mellom en åpen og en lukket stilling;

hvor selektiv bevegelse av én av hylsene (16, 18) til en låst stilling holder nevnte kule (10) i den åpne stilling hvis den allerede var åpen ved påbegynnelsen av hylsens bevegelse, eller beveger nevnte kule (10) til den åpne stilling fra en lukket stilling ved relativ bevegelse mellom nevnte holder (20) og glir på grunn av hylsebevegelse;

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den selektive festingen av hylsen (12, 14) til nevnte hus (82, 42) omfatter en låsering i en første stilling som innledningsvis blir understøttet av en forskyvbar hylse, nevnte forskyvbare hylse er forbundet til nevnte hylse (12, 14) med nevnte sete (16, 18) med en egenskap med tapt bevegelse, hvorved uttak av den tapte bevegelse frigjør og translaterer nevnte låsering for inngrep med en enveis pal på nevnte hus (82, 42).

2. Ventil ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

i det minste én av nevnte sleide (22) og nevnte holder (20) er dannet fra et enkelt stykke og langsgående splittet med gjengede boringer som allerede ligger an mot nevnte splitt slik at en innsatt festeanordning i inngrep med en respektiv gjenget boring holder de splittede delene fra hverandre med en størrelse som kompenserer for materialet som er fjernet under den langsgående splittelsen.

3. Ventil ifølge krav 2,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

nevnte deler er blitt splittet ved hjelp av gnistbearbeidingstråd.

4. Ventil ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t :

nevnte låsingen av nevnte hylse (12, 14) med nevnte kule (10) i den åpne stilling reduserer ikke dimensjonen av nevnte boring i nevnte kule (10) eller nevnte passasje i nevnte hus (82, 42).

5. Ventil ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t den videre omfatter:

et stempel (26) forbundet til nevnte sleide (22), som videre omfatter forbindelser på nevnte hus (82, 42) for å påføre trykk for å drive nevnte stempel (26) og nevnte sleide (22) i tandem i motsatte retninger.