NO346884B1 - Ventilsammenstilling, system, og fremgangsmåte for betjening av en ventilsammenstilling - Google Patents
Ventilsammenstilling, system, og fremgangsmåte for betjening av en ventilsammenstilling Download PDFInfo
- Publication number
- NO346884B1 NO346884B1 NO20141452A NO20141452A NO346884B1 NO 346884 B1 NO346884 B1 NO 346884B1 NO 20141452 A NO20141452 A NO 20141452A NO 20141452 A NO20141452 A NO 20141452A NO 346884 B1 NO346884 B1 NO 346884B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- control systems
- assembly
- valve assembly
- windows
- valve
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 claims description 21
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 16
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 9
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 4
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
- F16K37/0058—Optical means, e.g. light transmission, observation ports
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/06—Sleeve valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8158—With indicator, register, recorder, alarm or inspection means
- Y10T137/8359—Inspection means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
Description
KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTEDE SØKNADER
[0001] Denne søknaden tar prioritet fra US-søknaden 13/531,617, innlevert 25, juni 2012, som inntas her som referanse i sin helhet.
BAKGRUNN
[0002] Ventiler er i utstrakt bruk i brønnborings- og kompletteringsbransjen for å muliggjøre styring av fluider nedihulls. Som følge av kompleksiteten og kostnaden forbundet med komplettering av en brønn er pålitelighet av ventiler og av styresystemer for styring av ventiler uhyre viktig. Barriereventiler, for eksempel, må aktiveres eller styres på en pålitelig og rettidig måte ved forskjellige tidspunkter gjennom en brønns levetid, f.eks. for å isolere en nedre komplettering før produksjon, under overhalingsoperasjoner, osv., samtidig som de også tillater produksjon når en øvre komplettering er installert. Videre, for å sikre at betjening av ventilen er mulig selv om en del av styresystemet for ventilen svikter, er det ofte ønsket å ha redundans i styresystemet eller en alternativ måte å aktivere denne. Selv om forskjellige systemer er kjent og blir anvendt for disse formålene, er bransjen alltid ivrig etter nye og alternative systemer for å øke ventilsammenstillingers pålitelighet.
US2008110615 beskriver en nedihulls utløseranordning med ekstruderbart tidsforsinkelsesmateriale. US20100300702 beskriver en borehull-avstengningsventil med hydraulisk aktuatorsystem. US20030019629 beskriver en sandkontrolltetning for undervanns sikkerhetsventil. US20060124320 beskriver en gjenvinnbar sikkerhetsventil for ikke-elastomerisk cementgjennomføringsrør. US20040154806 beskriver en strømningsreguleringsanordning for bruk i et borehull.
OPPSUMMERING
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ventilsammenstilling, et system og en fremgangsmåte i henhold til de selvstendige patentkrav. Ytterligere utførelsesformer av ventilsammenstillingen, systemet og fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.
[0003] En ventilsammenstilling, innbefattende et flertall styresystemer; et element aktiverbart av hvert enkelt av styresystemene for å styre betjening av ventilsammenstillingen; et flertall tanger, minst én tange svarende til hvert av styresystemene; og et flertall vinduer som hvert har minst én skulder, idet hver tange er anbrakt i ett av vinduene og selektivt kan bli bragt i inngrep med den minst ene skulderen på det ene av vinduene, og tangene og vinduene sammen er i stand til å la aktiveringskrefter selektivt bli overført fra en hvilken som helst gruppe av utvalgte av styresystemene til elementet via tangene og skuldrene på tilhørende av vinduene for å aktivere elementet samtidig som relativ bevegelse mellom vinduene og tangene svarende til ikke utvalgte av styresystemene tillates.
[0004] En fremgangsmåte ved betjening av en ventilsammenstilling, omfattende å: velge ut en delmengde av styresystemer fra et flertall styresystemer for ventilsammenstillingen, der hvert styresystem har minst én tange svarende til dette og hver tange er anbrakt i ett av et flertall vinduer; aktivere delmengden av utvalgte styresystemer; bringe hver tange svarende til delmengden av utvalgte styresystemer i inngrep med en skulder på den ene av vinduene tilknyttet denne; overføre aktiveringskrefter fra delmengden av utvalgte styresystemer til et ventilelement i ventilsammenstillingen via hver tange i inngrep med skulderen på det ene av vinduene tilknyttet denne; aktivere ventilelementet mellom i hvert fall en første posisjon og en andre posisjon; og tillate, samtidig med aktivering av ventilelementet, relativ bevegelse mellom tanger svarende til ikke utvalgte av styresystemene og de av vinduene som er tilknyttet disse.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0005] Beskrivelsene som følger er ikke å anse som begrensende på noen som helst måte. I de vedlagte tegningene er like elementer gitt like henvisningstall:
[0006] Figur 1 er et snitt som skjematisk illustrerer en komplettering med en barriereventilsammenstilling;
[0007] Figur 2 er et snitt gjennom en barriereventilsammenstilling i en lukket stilling; og
[0008] Figur 3 er et snitt gjennom barriereventilsammenstillingen i figur 2 i en åpen stilling.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0009] En detaljert beskrivelse av én eller flere utførelsesformer av apparatet og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen vil bli gitt her som en illustrasjon, og ikke en begrensning, med støtte i figurene.
[0010] Figur 1 illustrerer en komplettering 10 som har en barriereventilsammenstilling 12 for å styre strømningen av fluid mellom en øvre komplettering 14, som f.eks. har en produksjonsstreng 15, og en nedre komplettering 16, f.eks. innbefattende én eller flere grus-/frakpakkingsammenstillinger eller silsammenstillinger 18. En pakningsanordning 20 kan være innlemmet med sammenstillingen 12 for også å isolere motsatte sider av et ringrom i et borehull 22 der sammenstillingen 12 blir kjørt. Detaljene i den øvre kompletteringen 14, den nedre kompletteringen 16 og pakningsanordningen 20 er ikke spesielt relevante for foreliggende oppfinnelse og vil ikke bli beskrevet i detalj her ettersom fagmannen umiddelbart vil gjenkjenne at en lang rekke verktøy, systemer, sammenstillinger og anordninger kan bli anvendt for, eller med, disse komponentene. Det må også forstås at andre ventiler enn en barriereventil anbrakt mellom en øvre og en nedre komplettering vil kunne ha nytte av foreliggende oppfinnelse som den beskrives her, og at denne ventilen kun er gitt som ett eksempel.
[0011] Barriereventilsammenstillingen 12 er vist mer detaljert i figur 2. Sammenstillingen 12 innbefatter et aktiverbart element eller en muffe eller hylse 24 for å styre fluidstrømning gjennom ventilsammenstillingen 12. Nærmere bestemt har muffen 24 én eller flere porter 26 deri som selektivt kan bli linjeført ved å bevege muffen 24 med én eller flere porter 28 i et ventilhus 30 i ventilsammenstillingen 12. Selv om det er vist og beskrevet som en muffe med linjeførbare porter, må det forstås at elementet som styrer betjening av ventilen 12 kan være i en hvilken som helst annen passende form, f.eks. et roterbart kuleelement, en klaff, osv.
[0012] I den illustrerte utførelsesformen, for eksempel, kan en strømning av fluid bli rettet inn mot ventilsammenstillingen 12 (f.eks. formasjonsfluid tatt inn av den nedre kompletteringen 16 ved frakkesammenstillingen 18), hvor strømningen ledes inn i et område avgrenset av en kapsling 34, f.eks. gjennom porter i et perforert stubbrør 36, før det ledes tilbake inn i en fluidgjennomgang 38 definert gjennom ventilsammenstillingen 12 (hvilken gjennomgang 38 f.eks. står i fluidkommunikasjon med den øvre kompletteringen 14 og/eller produksjonsstrengen 15 for å muliggjøre produksjon av fluidet) når muffen 24 er i en åpen posisjon. Muffen 24 er illustrert i figur 2 i en lukket posisjon der portene 26 og 28 ikke er linjeført og er tettet av fra hverandre av passende tetningselementer 32. Forskyvning av muffen 24 fra posisjonen vist i figur 2 til posisjonen vist i figur 3 vil linjeføre portene 26 og 28 for å la fluid inne i kapslingen 34 strømme inn i gjennomgangen 38 og så til overflaten eller et annet sted. For å hindre utilsiktet eller for tidlig aktivering av muffen 24, kan muffen 24 innbefatte en utløsbar låse- eller holdemekanisme, f.eks. en krage 40 og et flertall fordypninger 42, for å la muffen 24 midlertidig holdes i en posisjon inntil en passende kraft blir påført for å frigjøre kragen 40 og forskyve muffen 24.
[0013] For å styre posisjonen til muffen 24, og derfor åpen/lukket status for ventilsammenstillingen 12, innbefatter sammenstillingen 12 et flertall redundante styresystemer, kollektivt omtalt som styresystemene 44, men uavhengig betegnet 44a, 44b, 44c, og 44d for å lette beskrivelsen. På denne måten kan styring og aktivering av ventilsammenstillingen 12 sikres selv om ett eller flere av styresystemene svikter, ikke reagerer, låser seg, fryser, osv. I den illustrerte utførelsesformen er det fire slike styresystemer, selv om en umiddelbart vil innse at andre utførelsesformer kan ha et høyere eller lavere antall redundante styresystemer.
[0014] For å aktivere muffen 24, og således styre ventilsammenstillingen 12, er hvert av styresystemene 44 i stand til å bringes i inngrep med eller kobles til muffen 24. Nærmere bestemt, i den illustrerte utførelsesformen, innbefatter muffen 24 en første forlengelse 24.1, som strekker seg aksialt fra én side av muffen 24 (f.eks. i oppihulls retning) til styresystemene 44a, 44b, og 44c, og en andre forlengelse 24.2 som strekker seg aksialt fra muffen 24 i motsatt retning (f.eks. i nedihulls retning) til styresystemet 44d. Det må forstås at muffen 24 med forlengelsene 24.1 og 24.2 kan være utført som ett enkelt, enhetlig element eller som et flertall separate elementer festet sammen. Det må også forstås at et hvilket som helst antall av systemene 44 kan være anbrakt på den ene eller andre siden av muffen 24, f.eks. alle oppihulls, alle nedihulls, to oppihulls og to nedihulls, osv. Ved å plassere minst ett styresystem på hver side kan muffen 24 forskyves til både åpen og lukket posisjon ved å påføre krefter i den ene eller andre retning (trekking/strekk og dytting/trykk). Nærmere bestemt "trekker" for eksempel alle styresystemene 44a, 44b og 44c muffen 24 til lukket posisjon, mens styresystemet 44d "skyver" muffen 24 til lukket posisjon (og motsatt for å forskyve muffen 24 til åpen posisjon), noe som kan lette aktivering dersom skyving og/eller trekking er ønsket måte å forskyve muffen 24, f.eks. som følge av nedihullsforhold, særegenheter ved utstyr, osv.
[0015] Styresystemene 44, selv om hvert er i stand til å bevege muffen 24, er hensiktsmessig anordnet for å jobbe uavhengig av hverandre og er ikke fysisk koblet til hverandre eller muffen 24. Med andre ord er i det minste en viss grad av relativ bevegelse mulig mellom hvert av styresystemene 44 og muffen 24. På denne måten er et hvilket som helst gitt styresystem er i stand til å betjene ventilsammenstillingen 12, uavhengig av svikt, funksjonsfeil, fravær av respons eller også tilsiktet manglende aktivering av noen av eller alle de andre styresystemene. Som ett eksempel vil styresystemet 44b være i stand til å styre betjeningen av av muffen 24 selv om alle de tre andre styresystemene 44a, 44c, og 44d svikter, ikke reagerer, ikke utløses, osv. For å muliggjøre denne uavhengige driften av styresystemene 44 innbefatter hvert av styresystemene 44 én eller flere tanger eller klakker 46 (betegnet individuelt som tanger 46a, 46b, 46c og 46d for de respektive systemene 44a-44d) som er anbrakt i ett eller flere vinduer, slisser eller åpninger 48 (betegnet individuelt som vinduer 48a, 48b, 48c og 48d henholdsvis for systemene 44a-44d) i muffen 24 eller i én av forlengelsene 24.1, 24.2. Hver av tangene 46 fastgjort til en muffe eller et element 50 (betegnet individuelt som muffer 50a, 50b, 50c og 50d for de respektive systemene 44a-44d) som er anbrakt bevegelig med muffen 24 og/eller forlengelsene 24.1, 24.2.
[0016] Det bemerkes at tangene 46 alternativt kan rage ut fra muffen 24 og/eller forlengelsene 24.1, 24.2, med vinduene 48 dannet i muffene 50 eller en annen komponent i styresystemene 44, med det resulterende systemet fungerende på hovedsakelig samme måte som beskrevet her. Videre, selv om betegnelsen "vindu" anvendes, må det forstås at det ikke trenger å strekke seg helt gjennom strukturen i hvilken det er dannet, men være en lomme, en fordypning, et spor, osv. som ikke desto mindre er egnet til selektivt å muliggjøre overføring av krefter mellom styresystemene 44 og muffen 24. Det må forstås at retningen i hvilken vinduene 48 strekker seg normalt svarer til aktiveringsretningen for muffen 24, og tilsvarende at vinduene 48 kan anordnes slik at de strekker seg i periferiretningen, radialt, osv., dersom muffen 24 erstattes med et element som aktiverer i en annen retning enn aksialt.
[0017] Som følge av løsningen beskrevet over kan hvilke som helst ett eller flere av styresystemene 44 velges og aktiveres til å forskyve de tilhørende tangene 46 og muffene 50 i aktiveringsretningen. Spesifikt resulterer i aktivering av ett eller flere av styresystemene 44 i at tangene 46 til de aktiverte styresystemene 44 bunner ut i deres tilhørende vinduer 48 og med det griper inn i muffen 24 (og/eller forlengelsene 24.1 eller 24.2) og muliggjør overføring av krefter fra de aktiverte styresystemene 44 til muffen 24. Tangene 46 til ikke-aktiverte av styresystemene 44 vil forbli i sine utgangs-, nøytrale, midtre, innkjørings- eller hvileposisjoner (f.eks. som illustrert i figur 2), og "vandre" (de ikke-aktiverte av tangene 46 er stasjonære og beveger seg bare i forhold til muffen 24, som forskyves) langs lengden til sine tilhørende vinduer 48, og vil med det ikke påvirke forskyvningen av muffen 24. På denne måten, selv om noen av styresystemene 44 svikter, ikke kan aktiveres, ikke utløses, osv., vil ikke tangene 46 til disse ikke-responderende styresystemene 44 være til hinder for betjening av ventilsammenstillingen 12, men vil i stedet bare vandre mellom motsatte sider av deres tilhørende vinduer 48 mens muffen 24 (og/eller forlengelsene 24.1, 24.2) beveger seg i forhold til disse.
[0018] Som angitt over kan hvilke som helst av styresystemene 44 bli aktivert for å styre betjening av muffen 24, mens de ikke-aktiverte styresystemene forblir i sine utgangsposisjoner og ikke er til hinder for betjening av sammenstillingen 12. For eksempel skisserer beskrivelsen som følger et scenario der bare styresystemet 44a blir anvendt for å åpne muffen 24 (vist i figur 3) fra den lukkede utgangsposisjonen (vist i figur 2). Styresystemet 44a, som er valgt for å åpne ventilsammenstillingen 12, blir aktivert (gjennom en prosess som vil bli beskrevet nærmere i avsnittene som følger), noe som driver muffen 50a og/eller tangene 46a i nedihulls retning og bringer tangene 46a i inngrep mot et sett av tilhørende skuldre 52 på vinduene 48a (tangene 46a griper inn i et motsatt sett av skuldre 54 på vinduene 48a for å forskyve muffen 24 tilbake oppihulls for å lukke ventilsammenstillingen 12 igjen). Den andre vinduene 48 har naturligvis tilsvarende skuldre (ikke merket) for å muliggjøre inngrep mellom de andre styresystemene 44 og muffen 24 via deres tilhørende tanger 46. Når det er bragt i inngrep på denne måten, kan styresystemet 44a overføre en aktiveringskraft via tangene 46a til muffen 24 (f.eks. via forlengelsen 24.1) inntil kraften overstiger et forbestemt minimum (f.eks. nødvendig for å frigjøre kragen 40 eller en annen utløsningsmekanisme, om innlemmet, overvinne friksjon, osv.), hvoretter muffen 24 forskyves i åpningsretningen til den åpne posisjonen vist i figur 3. Muffen 24 forskyves til åpen posisjon i nedihulls retning i den illustrerte utførelsesformen, men det umiddelbart vil sees av fagmannen at posisjonen til portene 28 kan endres for i stedet å gjøre at ventilen lukker når muffen 24 forskyves nedihulls. Som angitt over er i den åpne posisjonen portene 26 og 28 linjeført og tillater fluidkommunikasjon gjennom ventilsammenstillingen 12. Siden ingen av de andre styresystemene (44b, 44c, 44d) blir aktivert i eksempelscenariet vist i figur 3, forblir deres tilhørende tanger (46b, 46c, 46d) stasjonære i sine utgangsposisjoner (dvs. at de er ubeveget fra figur 2 til figur 3, til forskjell fra tangene 46a). Som angitt over, til tross for mangel på bevegelse av noen av tangene (f.eks.46b, 46c, 46d i det illustrerte eksempelet), lar de tilhørende vinduene (48b, 48c, 48d) muffen 24 bevege seg i forhold til tangene. Som følge av dette befinner de ubevegede tangene (f.eks.46b, 46c, 46d) seg nær ved den motsatte skulderen på sine tilhørende vinduer 48 etter at muffen 24 er forskjøvet, som vist i figur 3, men er ikke til hinder for betjening av muffen 24.
[0019] I utførelsesformen i figurene 2 og 3 er styresystemet 44a et mekanisk aktivert system, mens styresystemene 44b, 44c, og 44d er hydraulisk aktivert. Fagmannen vil selvfølgelig umiddelbart innse at styresystemene 44 kan hente aktiveringskraft fra en hvilken som helst kombinasjon av kilder, f.eks. mekaniske, hydrauliske, magnetiske, elektriske, osv. Generelt må det forstås at typen aktivering som anvendes av styresystemene 44 ikke er spesielt relevant for foreliggende oppfinnelse og at deler av styresystemene 44 kan være tilsvarende som forskjellige styre- eller aktiveringssystemer kjent for fagmannen. Imidlertid skal det bemerkes at mens en hvilken som helst type eller kombinasjon av aktuatorer kan bli anvendt med foreliggende oppfinnelse, ytterligere fordeler kan oppnås dersom minst to forskjellige aktiveringstyper velges (f.eks. både hydraulisk og mekanisk), ettersom denne ytterligere øker alternativene for aktivering av ventilen 12. Uansett vil en kort beskrivelse av hvert styresystem 44 bli gitt nedenfor for å klargjøre.
[0020] I den illustrerte utførelsesformen er styresystemet 44a i form hovedsakelig av kun muffen 50a med tangene 46a. Muffen 50a er anordnet for fysisk å motta et annet rørstykke eller element, f.eks. den øvre kompletteringen 14, produksjonsstrengen 15, et setteverktøy som anvendes med denne, osv., for mekanisk å forskyve muffen 50a i nedihulls retning. Dette kan være innrettet som et "ettskudds" system som kun beveger i én retning, f.eks. innrettet for kun å åpne ventilen. Alternativt kan enden av muffen 50a inkludere en krage 55 eller et annet utløsningselement, for løsbart å fastgjøre muffen 50a til den øvre kompletteringen 14, produksjonsstrengen 15, ovennevnte setteverktøy, osv., for at styresystemet 44a også skal kunne trekke muffen 24 tilbake oppihulls for å lukke sammenstillingen 12 igjen. I én utførelsesform er muffen 50a fysisk hindret av en stopper eller skulder i å bevege seg fra posisjonen illustrert i figur 2 til posisjonen illustrert i figur 3 og tillater ikke automatisk lukking av ventilsammenstillingen 12 før den øvre kompletteringen 14 er trukket ut av borehullet 22. På denne måten kan styresystemet 44a anordnes med den øvre kompletteringen for automatisk å åpne og/eller lukke ventilsammenstillingen 12 henholdsvis når den øvre kompletteringen bringes i inngrep med og løsgjøres fra ventilsammenstillingen 12.
[0021] Styresystemet 44b i den illustrerte utførelsesformen er et ettskudds enveis styresystem for å åpne ventilsammenstillingen 12 som aktiveres gjennom hydrauliske trykksykluser. Nærmere bestemt danner muffen 50b og/eller tangene 46b en aktiveringsflate 56 som har et større overflateareal enn en motsatt side av muffen 50b for å skape en trykkdifferanse over muffen 50b for å forskyve muffen 50b i oppihulls retning når gjennomgangen 38 trykksettes. Når trykk luftes ut, f.eks. via en hydraulikkledning 58, returnerer en fjær 60 tangene 46b til deres utgangsposisjon. Etter et forbestemt antall sykluser lar en teller- eller J-slissemekanisme (ikke vist) koblet til muffen 50b, f.eks. tilsvarende den innlemmet i isolasjonsventilverktøyet som markedsføres under navnet Model RB™ og er alminnelig tilgjengelig fra Baker Hughes, Inc., muffen 50b forskyves videre nedihulls. Når denne bevegelsen tillates, føres tangene 46b til bunns mot vinduene 48b av fjæren 60, hvilket forskyver muffen 24 til åpen posisjon.
[0022] Styresystemene 44c og 44d er innrettet på tilsvarende måte og vil derfor bli beskrevet sammen, med tilsvarende komponenter tildelt samme grunnhenvisningstall. For å lette identifisering og redegjørelsen er de alfabetiske tegnene 'c' og 'd' innlemmet i figurene, selv om like komponenter i begge styresystemene 44c og 44d kollektivt beskrives her kun i henhold til grunnhenvisningstallet. I hovedsak tjener tangene 46c og 46d som stempler anordnet med motsatt anbrakte hydrauliske kamre 62 og 64, som kan forsynes med trykksatt fluid via et par av respektive ledninger 66 og 68. Ved å trykksette ett av kamrene 62 eller 64 mer enn det andre kan tangene 46c bli beveget i den ene eller andre retningen til inngrep med skuldrene på deres tilhørende vinduer 48 for å forskyve muffen 24 og åpne og/eller lukke ventilsammenstillingen 12. Et par av fjærer 70 og 72 anbrakt henholdsvis i kammer 62 og 64 sørger for at tangene 46c automatisk tilbakeføres til sine utgangsposisjoner når trykket luftes ut fra eller utliknes mellom kamrene 62 og 64.
[0023] I én utførelsesform er flere instanser av barriereventilsammenstillingen 12 stablet etter hverandre. I en slik utførelsesform kan ventilsammenstillingen som befinner seg "nederst" eller lengst nedihulls bli kjørt enten uten et styresystem aktivert mekanisk av en øvre komplettering (f.eks. uten styresystemet 44a), ettersom det ville være ventilsammenstillingen som befinner seg "øverst" eller lengst oppihulls som griper inn i den øvre kompletteringen. Alternativt kan et slikt styresystem være innrettet for alltid å være frigjort fra, og/eller ikke aktiverbar av, den øverste ventilsammenstillingen, for ikke å være til hinder for bevegelse av muffene 24. På denne måten kan ytterligere redundans bygges inn i et system, dvs. innbefattende to ventiler gjennom hvilke fluid selektivt blir ført. Som et annet eksempel kan en ikkefungerende ventil (f.eks. fastlåst i den åpne posisjonen) effektivt byttes ut uten at det er nødvendig å trekke ut den ikke-fungerende ventilen, dvs. at det nye "erstatningssystemet" ganske enkelt stables oppå det gamle systemet og fungerer som beskrevet over.
[0024] Mens oppfinnelsen har blitt beskrevet med støtte i ett eller flere eksempler på utførelser, vil det forstås av fagmannen at forskjellige endringer kan gjøres og at ekvivalenter kan erstatte elementer i disse uten å fjerne seg fra oppfinnelsens ramme. I tillegg kan mange modifikasjoner gjøres for å tilpasse et gitt scenario eller materiale til idéene i oppfinnelsen uten å fjerne seg fra dennes ramme. Det er derfor meningen at oppfinnelsen ikke skal begrenses til den konkrete utførelsesformen beskrevet som den forventet beste måte å realisere denne oppfinnelsen, men at oppfinnelsen skal inkludere alle utførelsesformer som faller innenfor kravenes ramme. Videre er det i tegningene og beskrivelsen vist og beskrevet eksempler på utførelser av oppfinnelsen, og selv om spesifikke betegnelser kan være anvendt, er disse, dersom ikke annet er angitt, kun anvendt generisk og for å beskrive, ikke for å begrense, og oppfinnelsens ramme er derfor ikke begrenset i så måte. Dessuten angir ikke bruk av adjektivene første, andre, osv. noen som helst rekkefølge eller viktighet, men adjektivene første, andre, osv. er snarere anvendt for å skille ett element fra et annet. Videre innebærer ikke bruk av ubestemte entallsformer noen begrensning av antall, men angir snarere tilstedeværelse av minst ett av det omtalte elementet.
Claims (20)
1. Ventilsammenstilling (12), omfattende:
et flertall styresystemer (44);
et element (24) aktiverbart av hvert enkelt av styresystemene (44) for å styre betjening av ventilsammenstillingen (12);
k a r a k t e r i s e r t v e d at ventilsammenstillingen (12) videre omfatter: et flertall tanger (46), minst én tange (46) svarende til hvert av styresystemene (44); og
et flertall vinduer (48) som hvert har minst én skulder, idet hver tange (46) er anbrakt i ett av vinduene (48) og selektivt kan bringes i inngrep med den minst ene skulderen på det ene av vinduene (48), og tangene (46) og vinduene (48) sammen er i stand til å la aktiveringskrefter selektivt bli overført fra en hvilken som helst gruppe av utvalgte av styresystemene (44) til elementet (24) via tangene (46) og skuldrene på tilhørende av vinduene (48) for å aktivere elementet (24) samtidig som relativ bevegelse mellom vinduene (48) og tangene (46), svarende til ikke utvalgte av styresystemene (44), tillates.
2. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor vinduene (48) er dannet i elementet (24), og minst én av tangene (46) rager ut fra en aktiverbar komponent i hvert av styresystemene (44).
3. Sammenstilling (12) ifølge krav 2, hvor elementet (24) innbefatter minst én forlengelse, og flertallet vinduer eller åpninger (48) er dannet i den minst ene forlengelsen av elementet (24).
4. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor elementet (24) innbefatter én eller flere første porter (26) deri som selektivt kan bli linjeført med én eller flere andre porter (28) i et hus (30) for ventilsammenstillingen (12) for selektivt å styre ventilsammenstillingen (12).
5. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor elementet (24) blir aktivert i en aksial retning for å styre betjning av ventilsammenstillingen (12).
6. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor elementet (24) er aktiverbart mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon for ventilsammenstillingen (12).
7. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor elementet (24) er en muffe eller hylse (24).
8. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor flertallet styresystemer (44) omfatter fire styresystemer (44a, 44b, 44c, 44d).
9. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor minst ett av styresystemene (44) er anbrakt i forhold til elementet (24) for å aktivere elementet (24) i en første retning mot en første posisjon og i hvert fall et annet av styresystemene (44) er anordnet i forhold til elementet (24) for å aktivere elementet (24) i en andre retning, motsatt for den første retningen, mot den første posisjonen.
10. Sammenstilling (12) ifølge krav 1, hvor aktiveringen av styresystemene (44) er mekanisk, hydraulisk, magnetisk, elektrisk eller en kombinasjon innbefattende minst én av de ovennevnte.
11. Sammenstilling (12) ifølge krav 10, hvor aktivering av et første styresystem av flertallet styresystemer (44) er forskjellig fra aktivering av et andre styresystem av flertallet styresystemer (44).
12. Sammenstilling (12) ifølge krav 11, innbefattende minst ett styresystem som er mekanisk aktivert, og minst ett annet styresystem som er hydraulisk aktivert.
13. System, k a r a k t e r i s e r t v e d at systemet omfatter en ventilsammenstilling (12) ifølge krav 1 som en barriereventil installert mellom en nedre komplettering (16) og en øvre komplettering (14) i et borehull.
14. Fremgangsmåte for betjening av en ventilsammenstilling (12), k a r a k t e r i s e r t v e d at fremgangsmåten omfatter trinn med å:
velge ut en delmengde eller delsett av styresystemer fra et flertall styresystemer (44) for ventilsammenstillingen (12), der hvert styresystem har minst én tange (46) svarende til dette, og hver tange (46) er anbrakt i ett av et flertall vinduer (48);
aktivere delmengden av utvalgte styresystemer;
bringe hver tange (46), svarende til delmengden av utvalgte styresystemer, i inngrep med en skulder på ett av vinduene (48) tilknyttet denne;
overføre aktiveringskrefter fra delmengden av utvalgte styresystemer til et ventilelement (24) i ventilsammenstillingen (12) via hver tange (46) i inngrep med skulderen på det ene av vinduene (48) tilknyttet denne;
aktivere ventilelementet (24) mellom i hvert fall en første posisjon og en andre posisjon; og
tillate, samtidig med aktivering av ventilelementet (24), relativ bevegelse mellom tanger (46) svarende til ikke utvalgte av styresystemene (44) og de av vinduene (48) som er tilknyttet disse.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor den første posisjonen er en åpen posisjon for ventilsammenstillingen (12), og den andre posisjonen er en lukket posisjon for ventilsammenstillingen (12).
16. Fremgangsmåte ifølge krav 15, videre omfattende trinnet med å åpne ventilsammenstillingen (12) etter innkobling av ventilsammenstillingen (12) mellom en nedre komplettering (16) og en øvre komplettering (14).
17. Fremgangsmåte ifølge krav 15, videre omfattende trinn med å lukke ventilsammenstillingen (12) og så fjerne den øvre kompletteringen (14).
18. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor vinduene (48) dannes i ventilelementet (24), og tangene (46) rager ut fra en komponent i hvert av styresystemene (44).
19. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor minst ett av styresystemene (44) er innrettet for å aktivere ventilelementet (24) i en første retning til den første posisjonen, og i hvert fall ett annet av styresystemene (44) er innrettet for å aktivere ventilelementet (24) i en andre retning, motsatt for den første retningen, til den første posisjonen.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor aktivering av ventilelementet (24) bevirkes mekanisk, hydraulisk, elektrisk, magnetisk eller gjennom en kombinasjon av minst én av de ovennevnte.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US13/531,617 US9145980B2 (en) | 2012-06-25 | 2012-06-25 | Redundant actuation system |
PCT/US2013/041368 WO2014003911A1 (en) | 2012-06-25 | 2013-05-16 | Redundant actuation system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20141452A1 NO20141452A1 (no) | 2014-12-11 |
NO346884B1 true NO346884B1 (no) | 2023-02-13 |
Family
ID=49773370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20141452A NO346884B1 (no) | 2012-06-25 | 2013-05-16 | Ventilsammenstilling, system, og fremgangsmåte for betjening av en ventilsammenstilling |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9145980B2 (no) |
AU (1) | AU2013281186B2 (no) |
BR (1) | BR112014031756B1 (no) |
NO (1) | NO346884B1 (no) |
WO (1) | WO2014003911A1 (no) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9938786B2 (en) * | 2014-12-19 | 2018-04-10 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | String indexing device to prevent inadvertent tool operation with a string mounted operating device |
US11773690B2 (en) * | 2017-11-15 | 2023-10-03 | Schlumberger Technology Corporation | Combined valve system and methodology |
GB2596990B (en) | 2019-04-24 | 2022-11-30 | Schlumberger Technology Bv | System and methodology for actuating a downhole device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030019629A1 (en) * | 2001-07-24 | 2003-01-30 | Thompson Grant R. | Sand control seal for subsurface safety valve |
US20040154806A1 (en) * | 2001-04-25 | 2004-08-12 | Weatherford/Lamb, Inc. | Flow control apparatus for use in a wellbore |
US20060124320A1 (en) * | 2003-09-24 | 2006-06-15 | Smith Roddie R | Non-elastomer cement through tubing retrievable safety valve |
US20080110615A1 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-15 | Baker Hughes Incorporated | Downhole trigger device having extrudable time delay material |
US20100300702A1 (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Baker Hughes Incorporated | Wellbore Shut Off Valve with Hydraulic Actuator System |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3824850A (en) * | 1971-11-17 | 1974-07-23 | Schlumberger Technology Corp | Pressure controlled test valve system for offshore wells |
US4331315A (en) * | 1978-11-24 | 1982-05-25 | Daniel Industries, Inc. | Actuatable safety valve for wells and flowlines |
US6422317B1 (en) * | 2000-09-05 | 2002-07-23 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow control apparatus and method for use of the same |
US6945331B2 (en) * | 2002-07-31 | 2005-09-20 | Schlumberger Technology Corporation | Multiple interventionless actuated downhole valve and method |
US7520333B2 (en) * | 2005-11-11 | 2009-04-21 | Bj Services Company | Hydraulic sleeve valve with position indication, alignment, and bypass |
US7845416B2 (en) * | 2005-11-11 | 2010-12-07 | Bj Services Company | Hydraulic sleeve valve with position indication, alignment, and bypass |
US8469106B2 (en) * | 2010-07-26 | 2013-06-25 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole displacement based actuator |
NO2619402T3 (no) * | 2010-09-20 | 2018-03-24 | ||
US10024133B2 (en) * | 2013-07-26 | 2018-07-17 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Electronically-actuated, multi-set straddle borehole treatment apparatus |
-
2012
- 2012-06-25 US US13/531,617 patent/US9145980B2/en active Active
-
2013
- 2013-05-16 NO NO20141452A patent/NO346884B1/no unknown
- 2013-05-16 WO PCT/US2013/041368 patent/WO2014003911A1/en active Application Filing
- 2013-05-16 AU AU2013281186A patent/AU2013281186B2/en active Active
- 2013-05-16 BR BR112014031756-9A patent/BR112014031756B1/pt active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20040154806A1 (en) * | 2001-04-25 | 2004-08-12 | Weatherford/Lamb, Inc. | Flow control apparatus for use in a wellbore |
US20030019629A1 (en) * | 2001-07-24 | 2003-01-30 | Thompson Grant R. | Sand control seal for subsurface safety valve |
US20060124320A1 (en) * | 2003-09-24 | 2006-06-15 | Smith Roddie R | Non-elastomer cement through tubing retrievable safety valve |
US20080110615A1 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-15 | Baker Hughes Incorporated | Downhole trigger device having extrudable time delay material |
US20100300702A1 (en) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | Baker Hughes Incorporated | Wellbore Shut Off Valve with Hydraulic Actuator System |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20141452A1 (no) | 2014-12-11 |
BR112014031756B1 (pt) | 2020-12-08 |
WO2014003911A1 (en) | 2014-01-03 |
US9145980B2 (en) | 2015-09-29 |
US20130340832A1 (en) | 2013-12-26 |
AU2013281186A1 (en) | 2014-12-11 |
AU2013281186B2 (en) | 2016-09-15 |
BR112014031756A2 (pt) | 2017-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7762335B2 (en) | Switching apparatus between independent control systems for a subsurface safety valve | |
NO344350B1 (no) | System og fremgangsmåte anvendelig med en brønn omfattende overstyring av et primært styringsdelssystem i et nedihullsverktøy | |
NO344224B1 (no) | Hydraulisk aktuator, et multidropp verktøysystem og en fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy | |
NO20120395A1 (no) | Stromningsstyringssystem | |
NO345862B1 (no) | Trykksyklusuavhengig indekseranordning, brønnhullverktøy, og fremgangsmåte for å drive en brønnhullventil | |
EP2971467B1 (en) | Gate valve assembly comprising a shear gate | |
NO344219B1 (no) | Elektrisk kabeldrevet innsatt sikkerhetsventil | |
NO20130359A1 (no) | System og metode for stromningskontroll i et borehull | |
CA2660919A1 (en) | Flapper latch | |
NO341094B1 (no) | Nedihullsverktøy med c-ring lukkende sete | |
WO2013133784A1 (en) | Exercising a well tool | |
US8955600B2 (en) | Multi-barrier system and method | |
US9695679B2 (en) | Downhole zone flow control system | |
NO20141452A1 (no) | Redundant aktiveringssystem | |
EP3682085A1 (en) | Valve apparatus | |
NO344861B1 (no) | System og fremgangsmåte for å styre et flertall av brønnverktøy | |
US10513908B2 (en) | Mechanisms for transferring hydraulic control from a primary safety valve to a secondary safety valve | |
EP2581547B1 (en) | Downhole contingency apparatus | |
US20180355698A1 (en) | Mechanisms for transferring hydraulic regulation from a primary safety valve to a secondary safety valve | |
EP2859181B1 (en) | Underbalance actuators and methods | |
EP2581548B1 (en) | Valve actuating apparatus | |
DK2864583T3 (en) | Remotely activated and manually activated wellbore tool | |
NO346297B1 (no) | Nedihullsverktøy aktuator | |
BR112020003258A2 (pt) | válvula de isolamento de aba dupla | |
BR112020003258B1 (pt) | Ferramentas de fundo de poço com válvula de isolamento de aba dupla e métodos para operar uma ferramenta de fundo de poço |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: BAKER HUGHES HOLDINGS LLC, US |