NO760079L - - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR BETJENING AV

EN SIRKULASJONS- OG PRØVEVENTIL SOM ER FØLSOM FOR TRYKKET I ET RINGFORMET ROM

beskrevet ovenfor.

Fire typer ventiler for reversert sirkulasjon anvendes vanligvis i prøvestrenger: Den roterende ventil, impact-sub valve, reciprocal valve og pump-out plug valve.

Den roterende ventil betjenes ved dreining

av prøvestrengen for å åpne kanalen for reversert sirkulasjon. Dette nødvendiggjør åpning av stempelet for sikkerhetsventilen mot utblåsning { i det følgende betegnet BOP) og dreie røret, hvilket kan være vanskelig hvis røret er i beknip og hvilken kunne være katastrofalt hvis brønnen skulle få en "utblåsning" under drei.eopéras jonen. På lignende måte er én ventil betjent ved frem- og tLlbakegående bevegelse (resiproserende) utsatt for vanskeligheter i huller med avvikende retning.

En ventil av den type som i det foregående

er betegnet "impact-sub sirculating" krever nedslipping av en stang som kan treffe hyller eller kanter innvendig i røret eller som må falle gjennom meget viskøst fluidum og et slikt hjelpemiddel må være anbragt over eventuelle ventiler av blind type i strengen.

Den sistnevnte ventiltype som går under betegnelsen "pump-out sirculating valve" kan kreve innvendig trykk som er vesentlig høyere enn trykket i det ringformede rom, for å åpne. I de tilfelle hvor ringromtrykket allerede er høyt, f.eks. hvor der anvendes APR-prøveverktøy, eller det er uønsket å belaste den løpende streng for påføring av hydraulisk trykk, vil en ventil av sistnevnte type eventuelt ikke være ønskelig.

I betraktning av de her nevnte begrensninger er der konstruert APR-sirkulasjonsventiler for å avhjelpe de ovennevnte vanskeligheter, hvilke er særlig betydelige ved prøving av undervannsoljebrønner og slik at de er forenlige med andre APR-prøveverktøy og kan betjenes ved hjelp av i det vesentlige det samme overflateutstyr.

En løsning på de ovenfor skisserte problemer er en trykkbelastet, gassforspent ventil for reversert sirkulasjon og følsom for ringromtrykk, hvilken ventil betjenes ved en rekke operasjoner med å sette brønnens ringrom under trykk og avlaste samme som beskrevet I et tidligere amerikansk patent tilhørende søkerne.

En annen løsning på de ovennevnte problemer

og andre er frembragt ved anordningen ifølge foreliggende opp-finnelse som skaffer en enkel, rimelig og pålitelig APR-ventil.

Oppfinnelsen skaffer en fremgangsmåte og

en anordning for manipulering av en ventil som er følsom for trykket i det ringformede rom. Fremgangsmåten omfatter trinnene med innføring av en lukket, hovedsakelig ikke forspent sirkulasjonsventil i en brønnboring som bibeholder ventilen i den lukkede posisjon, mens brønnens ringformede rom settes under trykk, åpning av ventilen som følge av et på forhånd fastlagt trykk i det ringformede rom og bibehold av ventilen i den åpne posisjon. Anordningen omfatter en kapsling med en aksial gjennomgang gjennom denne og en radial kanal som forbinder det utvendige av kapslingen med den aksiale gjennomgang, hylseorganer båret av kapslingen,

et første låseorgan som forbinder kapslingen og hylseorganene for å holde sistnevnte i en første posisjon, og stempelorganer festet til hylseorganene for å bevege nevnte hylse til en annen posisjon.

Oppfinnelsen vil bedre forstås ut fra følgende beskrivelse av denne under henvisning til tegningene, hvor fig. 1 er et skjematisk oppriss av et typisk brønn-prøveapparat som anvender oppfinnelsen, fig. 2 viser et snitt av bare høyre side. av en første utførelse av oppfinnelsen i lukket stilling, fig. 3 er et snitt av bare høyre side av en annen utførelse av oppfinnelsen i åpen stilling, fig. 4 er et snitt av bare høyre side av en annen utførelse av oppfinnelsen i lukket stilling,

fig. 5 er et snitt av bare høyre side av utførelsen på fig. 4

i en låst åpen stilling, fig. 6 er et perspektivriss av skjærkraven for utførelsen på fig. 4, og fig. 7 er et perspektivriss av låseringen for utførelsene på fig. 2, 3, 4 og 5.

På fig. 1 er vist hvordan en rørstreng 1 kan være opphengt i en undervanns-prøvegrenrør 2 forbundet med et flytende fartøy 3 gjennom en rørledning 4. Rørstrengen 1 inkluderer et rør 5, en bærende glideskjøt 6 og en sikkerhetsventil 7

for glideskjøten, hvilken på sin side bærer et rør 8 forbundet med

beskrevet ovenfor.

Fire typer ventiler for reversert sirkulasjon anvendes vanligvis i prøvestrenger: Den roterende ventil, impact-sub valve, reciprocal valve og pump-out plug valve.

Den roterende ventil betjenes ved dreining av.prøvestrengen for å åpne kanalen for reversert sirkulasjon. Dette nødvendiggjør åpning av stempelet for sikkerhetsventilen mot utblåsning ( i det følgende betegnet BOP) og dreie røret, hvilket kan være vanskelig hvis røret er i beknip og hvilken kunne være katastrofalt hvis brønnen skulle få en "utblåsning" under dreieoperasjonen. På lignende måte er en ventil betjent ved frem- og tLlbakegående bevegelse (resiproserende) utsatt for vanskeligheter i huller med avvikende retning.

En ventil av den type som i det foregående

er betegnet "impact-sub sirculating" krever nedslipping av en stang som kan treffe hyller eller kanter innvendig i røret eller som må falle.gjennom meget viskøst fluidum og et slikt hjelpemiddel må være anbragt over eventuelle ventiler av blind type i strengen.

Den sistnevnte ventiltype som går under betegnelsen "pump-out sirculating valve" kan kreve innvendig trykk som er vesentlig høyere enn trykket i det ringformede

rom, for å åpne. I de tilfelle hvor ringromtrykket allerede er høyt, f.eks. hvor der anvendes APR-prøveverktøy, eller det er uønsket å belaste den løpende streng for påføring av hydraulisk trykk, vil en ventil av sistnevnte type eventuelt ikke være ønskelig.

I betraktning av de her nevnte begrensninger er der konstruert APR-sirkulasjonsventiler for å avhjelpe de ovennevnte vanskeligheter, hvilke er særlig betydelige ved prøving av undervannsoljebrønner og slik at de er forenlige med andre APR-prøveverktøy og kan betjenes ved hjelp av i det vesentlige det samme overflateutstyr.

En løsning på de ovenfor skisserte problemer er en trykkbelastet, gassforspent ventil for reversert sirkulasjon og følsom for ringromtrykk, hvilken ventil betjenes ved en rekke

og som understøtter an APR-sirkulasjonsventil 9. Ventilen 9

er på sin side forbundet med og bærer en APR-prøveventil 10

som kan være av den type som er vist og beskrevet i amerikansk patent 3.664.415 og andre patenter tilhørende søkerne. APR-prøve-ventilen 10 kan bære og være forbundet med en resiproserende betjent prøveventil 11 av den type som er beskrevet i amerikansk patent 3.814.182, idet en slik resiproserende betjent ventil tjener som hjelpeprøveventil i tilfelle av for tidlig åpning av APR-prøveventilen 10. Den resiproserende betjente prøveventil 10 kan da være forbundet med hjelpeprøveverktøy 12. Disse verktøy 12 kan inkludere en pakning 13 eller andre organer for

■tegning av det ringformede rom 14 mellom rørstrengen 1 og en omgivende brønnboring 15, hvori nevnte rørstreng 1 er opphengt. Ved betraktning av fig. 1 vil det forstås at det flytende fartøy 3 og den øvre del 4a av rørledningen 4 er vist i en sterkt redusert målestokk sammenlignet med den for den nedre del 4b av rørledningen 4 og rørstrengen 1 og undervannsgrehrøret 2 .

På fig. 2 er hovedsakelig vist APR-sirkulasjonsventilen 9 på fig. 1 i lukket posisjon. APR-sirkulasjonsventilen 9 omfatter en hovedsakelig sylindrisk kapsling 16, en ventil-spindel 17 som bæres konsentrisk inne i kapslingen 16, en skjærmekanisme 18 som fester kapslingen. 16 til spindelen 17,

en lås 19 båret av kapslingen .16 og anbragt mellom denne og spindelen 17 og et stempelutstyr 20 som omfatter visse deler av spindelen 17 og kapslingen 16. APR-sirkulasjonsventilen 9 er vist om-

vendt på fig. 1 for å understreke at ventilen 9 kan vendes om uten å forandre dens funksjon.

Kapslingen 16 omfatter én øvre overgang 21.,

en nedre overgang 22, en sentral hylse 23 mellom dem og en bøssing 24.

Den øvre overgang 21 omfatter en sylinder med en vertikal aksial boring 25 som er gjennomgående, hvilken boring 25 står i forbindelse med boringen i røret 8 på fig. 1. Den

øvre del 26 av den øvre overgang 21 har innvendige gjenger for å muliggjøre forbindelse med røret 8 på fig. 1. En aksial forsenkning 27 med større diameter enn den aksiale boring 25 er utformet i den nedre del 28 av den øvre overgang 21 for å

frembringe en ringformet avsats. 29. En med gjenger forsynt

utvendig fordypning 30 er utformet i den nedre del 28 av

den øvre overgang 21. Den ringformede avsats 29 kan være forsynt med demper 9 3 for spindelkanten for å dempe bevegelse oppover av spindelen 17 inne i kapslingen 16.

Den sentrale hylse 23 omfatter en sylinder som har en øvre med innvendige gjenger forsynt ende 31 og en nedre med innvendige gjenger forsynt ende 32.og en aksial boring 33 som forbinder de nevnte med gjenger forsynte ender 31 og 32. Den øvre ende 31 av den sentrale hylse 23 er utvendig og med gjenger forbundet med gjengene på fordypningen 30 på den øvre overgang 21 for å frembringe en ringformet avsats 34.

Den nedre overgang 22 omfatter en sylinder som har en aksial boring 35 med tilnærmet samme diameter som den aksiale boring 25 i den øvre overgang .21. Den nedre del 36 av den nedre overgang 22 kan ha en aksial forsenkning 37 med større diameter enn den aksiale boring 35. En første aksial forsenkning 39 med større diameter enn den aksiale boring 35 er utformet i t-ppdelen 38 av den nedre overgang 2 2 for å frembringe en første ringformet avsats 40. En annen aksial forsenkning 41 med større diameter enn -den aksiale forsenkning 39

er utformet i den midtre seksjon 4 2 av toppdelen. 38 av den nedre overgang 22 for å frembringe en annen ringformet avsats 43. En tredje aksial forsenkning 44 med større diameter

enn diameteren av den annen aksiale forsenkning 41.er utformet i den øvre seksjonen 45 av toppdelen 38 av den nedre overgang 22, for å frembringe en tredje ringformet avsats 46. En fjerde aksialt forsenkning 47 med større diameter enn diameteren av den tredje aksiale forsenkning 44 er utformet i toppseksjonen 48 av den nedre overgang 22 for å frembringe en fjerde ringformet

avsats 49. Den øverste seksjon 50 av den nedre overgang 22 har innvendige gj.enger 51 tilpasset for opptak av tilsvarende utvendige gjenger 52 på bøssingen'24. Toppdelen 38 av ,den nedre overgang 2 2 har en utvendig fordypning. 5 3 som strekker seg fra den øvre kant 54 av den nedre overgang 22 nedover langs det utvendige av den øverste seksjon 50, toppseksjonen 48, den øvre seksjon 45 og den øyre del 55 av den midtre seksjon 42.

Den nedre del 56 av fordypningen 53 har utvendige gjenger 57 innrettet for opptak av den nedre gjengede ende 3 2 av den sentrale hylse 23, mens den øvre del 58 er glatt -og har en utvendig diameter mindre enn diameteren av boringen 33 for den sentrale hylse 23, slik at den passer inn i boringen 3 3 når den med innvendige gjenger forsynte ende 32 skrues inn på de utvendige gjenger 57. Den midtre seksjon

42 av toppdelen 38 av den nedre overgang 22 har et antall

sirkulasjonsåpninger 59 som forbinder den annen aksiale forsenkning 41 med det utvendige 60 av den nedre overgang 22, slik at fluidumsirkulasjon mellom dem blir mulig når den ikke

.er hindret

Bøssingen 24 er en sylinder med en aksial boring 61 med hovedsakelig samme diameter som den.annen aksiale forsenkning 41 i toppdelen 38 av den nedre overgang 22 og en utvendig fordypning 62. Fordypningen 62 har utvendige gjenger 52 og har en aksial lengde som er hovedsakelig lik lengden av den øverste seksjon 50 av toppdelen 38 av den nedre overgang 22 for å frembringe en ringformet skjærkant 63 når den er skrudd sammen med de innvendige gjenger 51 i den øverste seksjon 50.

Spindelen 17 er en sylinder med en aksial boring 64 med hovedsakelig samme diameter som både den aksiale boring 25 i den øvre overflate 21 og den aksiale boring 35 i den nedre overgang 22. Ventilspindelen 17 har en tilstrekkelig aksial lengde til å nå fra den første ringformede avsats -40

i den nedre overgang 22 til over avsatsen 34 i kapslingen 16. Ventilspindelen 17 omfatter en øvre del 65 og en nedre del

66 og en stempeldel 67 mellom disse. Ventilspindelen 17 kan

være innvendig trykkytjevnet ved fremstilling av aksiale for-senkninger 27 og 29 med samme diameter og øvre og nedre deler 65 og 6 6 med samme ringformede tverrsnitt.

Den øvre,del 65 har en utvendig diameter som er noe mindre enn diameteren av den aksiale forsenkning 27 i den nedre del 28 av den øvre overgang 21 for å tillate den øvre del 65 å gli inne i forsenkningen 27. En øvre ventil-spindeltetning 68 er anbragt i et spor 7 5 umiddelbart under

den øvre kant 69 av spindelen 17 for å hindre fluidumgjennom-

gang gjennom den øyre del 65 og den aksiale forsenkning 27.

Den nedre del 66 av spindelen 17 omfatter

en toppseksjon 70 og en bunnseksjon 71. Toppseksjonen 70 har en utvendig diameter som er mindre enn boringen 61 i bøssingen 2 4 og noe mindre enn diameteren av. åen annen aksiale forsenkning 41 i toppdelen 38 av den nedre overgang 22, men med større diameter enn den første aksiale forsenkning 39 i topp-

delen 31. Toppseksjonen 70.har tilstrekkelig lengde til å nå

fra den øvre kant 82 av bøssingen 24 til en avstand X under den fjerde ringformede avsats 49 av grunner som skal forklares senere. Bunnseksjonen 71 av den nedre del 66 har en utvendig diameter som er. noe mindre enn diameteren av den første aksiale forsenkning 39, men større enn diameteren av den aksiale boring

35, slik at bevegelse nedover av den nedre kant 72 av ventil-sirkelen 17 er begrenset av den første ringformede avsats 40 på den nedre ovérgang 22. En ringformet låseavsats 90 er utformet mellom toppseksjonen 70 og bunnseksjonen 71 på grunn

av forskjellen, i deres respektive utvendige diamétere. Bunnseksjonen 71 er forsynt med spor 73 som inneholder en, nedre spindel-

tetning 73 for å hindre fluidumgjennomgang mellom bunnseksjonen

71 og den første aksiale forsenkning 39 når ventilspindelen 17

er i den posisjon som er vist på fig. 2.

Stempeldelen 67 omfatter en radial avsats 76

og en stempeltetning 77. Den radiale avsats 76 rager radialt ut-over fra ventilspindelen 17 mellom den øvre del 65 og den nedre del 66. Den radiale avsats 7 6 har en diameter som er noe mindre enn diameteren av den aksiale boring 33 i den sentrale hylse 23, men større enn enten den.aksiale boring 61 i bøssingen 24 eller den aksiale forsenkning 27 i den øvre overgang 21. Den utvendige overflate 78 av avsatsen 76 er forsynt med et spor 99

med en stempeltenting 77 i samme, slik at fluidumgjennomgang mellom den aksiale boring 33 og den utvendige.overflate 78 er hindret. Den øvre overflate 81 av den radiale avsats 76 kan være forsynt med en stempeldemper 94 for å dempe bevegelse oppover av den radiale avsats 76 når overflaten 81 nærmer seg avsatsen 34 på kapslingen 16. Den radiale avsats 76 deler det ringformede kammer mellom spindelen 17 og kapslingsutstyret 16

i et isolert øvre lavtrykkskammer 79 og et nedre ringformet trykkammer 80. Lavtrykkskammeret 79 befinner seg aksialt mellom avsatsen 34 i kaplingen 16 og den øvre overflate 81

av den radiale avsats 76 og befinner seg radialt mellom den øvre del 65 av spindelen 17 og forsenkningen 33. i den sentrale hylse 23. Det ringformede trykkammer 80 befinner.seg aksialt mellom den annen ringformede avsats 43 i den nedre overgang 22 og nedre overflate 83 av den radiale avsats-76 og befinner

seg radialt mellom kapslingen 16 og den nedre del 66 av spindelen 17. Det ringformede trykkammer 80 er i fluidumforbindelse med det ringformede kammer 14 i brønnen vist på fig. 1 gjennom åpningen 59 i den nedre overgang 22 og gjennom en eller flere åpninger 84 i den sentrale hylse 23 for påføring av trykk, i et

punkt umiddelbart over nivået for den øvre kant 82 av bøssingen 24 i sammensatt tilstand. Lavtrykkskammeret 79 kan være isolert fra både,det ringformede kammer 14 og de aksiale boringer 64 og 25.

Den nedre del 66 av ventilspindelen 17 har et eller flere skjærstifthuller 85 anbragt i et punkt på den nedre del 66 som er overfor den fjerde aksiale forsenkning 47

i toppdelen 38 av den nedre overgang 22 når den nedre kant

72 av ventilspindelen 17 er i kontakt med den første ringformede avsats 40 på den nedre overgang 22.

Av fig. 2 vil det fremgå at skjærmekanismen 18 omfatter skjærstifthuller 85, en skjærkrave 86, skjærstifter

87 og en ringformet skjæravsats 63. Skjærkraven 86 er en

sylinder med en aksial boring 88 og et antall skjærhuller 89 som forbinder den aksiale boring 88 med den utvendige overflate

a

av skjærkraven 86. Et eller flere skjærhuller 89 i skjær-, kraven 86 ligger rett over for et eller flere skjærstifthuller 85 i den nedre del 66 av ventilspindelen 17 og en eller flere

skjærstifter er enkeltvis ført inn i både et skjærhull 8.9 og et innrettet skjærstifthull 85 for avskjærbart å forbinde ventilspindelen 17 med skjærkraven 86. Antallet anvendte skjærstifter kan varieres etter behov for å oppnå den ønskede motstand mot åpning. Bestemmelsen av dette antall ville inkludere slike overlegninger som: Ventet hydrostatisk trykk, arbeidstrykk for andre APR-verktøy og rørstyrken. Skjærkraven 86 befinner seg mellom den'ringformede skjærflate 63 av bøssingen 24 i kapslingen

16 og den fjerde ringformede avsats 4 9 i den nedre overgang 22, slik at bevegelse oppover av skjærkraven vil være,hindret av skjærflaten 63. Imidlertid er bevegelse oppover av ventilspindelen 17 ikke hindret av skjærflaten 63, men snarere av skjærstiftene 87, slik at tilstrekkelig oppover rettet kraft på den nedre overflate 83 av den radiale avsats 76 på ventilspindelen 17 vil skjære over stiftene 87 og tillate spindelen 17

å bevege seg oppover til tross for at skjærkraven 86 fortsatt er hindret som beskrevet ovenfor.

Med henvisning til fig. 2 og fig. 7 vil det fremgå at låsen 19 omfatter en ringformet iåseansats 90 og låsering 91. Låseringen 91 er en splittet ring med en innvendig, diameter i fullt ekspandert tilstand i det minste like stor som den utvendige diameter av den øvre seksjon 70 av den nedre,

del 66 av ventilspindelen 17 og med en diameter i helt avspent tilstand på minst like liten som den utvendige diameter av bunnseksjonen 71 av den nedre del 66 av spindelen 17. Låseringen 91 er anbragt i den tredje aksiale forsenkning 44 i toppdelen 38 av den nedre overgang 22 og ligger an mot den tredje ringformede avsats 4 6 på den nedre overgang 22.

Bevegelse oppover av låseringen 91 hindres

av skjærkraven 86 som er hindret av bøssingen 24 i kapslingen 16. Når således ventilspindelen 17 beveges oppover som vist på

fig. 3, forblir låseringen 91 på plass inntil ventilspindelen 17 er beveget som vist på fig. 3 mer enn en distanse X,i hvilket øyeblikk låseringen befinner seg nær inntil den ytre overflate 92 av bunnseksjonen 71 av den nedre del 66 av spindelen 17 og derfor kan avspennes (trekke seg sammen) og derved gå inn under den ringformede låseavsats 90 på ventilspindelen 17. Bevegelsen nedover er derved hindret, fordi låsekanten eller avsatsen 90 ikke kan senkes forbi låseringen 91..

Med fortsatt henvisning til fig. 2 vil

det fremgå at stempelutstyret 20 omfatter en ringformet avsats 76, det ringformede trykkammer 80, åpningene 84 og 59, tetningene 68, 74 og 77, og lavtrykkskammeret 79. Konstruksjonen og anbringel-sen av avsatsen 76, kamrene 79 og 80, åpningene 59 og 80 og tetningene 68, 74 og 77 er beskrevet i det foregående. Etter hvert

som trykket i brønnens ringrom 14 på fig. 1 øker, vil dette trykk virke gjennom åpningene 59 og 84 på bunnflaten. 83 av den ringformede avsats .76 og på den ringformede låseavsats 90 og derved søke å tvinge ventilspindelen oppover mot hindrin-gen av skjærstiftene 87. Den øvre flate 81 påvirkes av bare umerkelig trykk fra lavtrykkskammeret 79.

I forbindelse med fig. 1 og fig. 4 skal beskrives en alternativ utførelse av APR-sirkulasjonsventilen 9 på fig. 1, for å innkorporere en APR-prøveventil. Ventilspindelen 17a er delt ved hjelp av gjenger 96 for å lette dennes demontering. Det vil også sees av fig. 4 at forsenkningen 27

i den øvre overgan g21 på fig. 2 er forlenget aksialt gjennom den øvre overgang 21 for å eliminere den aksiale boring 2 5

og den ringformede ansats 29 for å frembringe en mindre hindret

fluidumgjennomgang gjennom den øvre overgang 21. Bevegelse oppover av spindelen 17a hindres således av den øvre ringformede flate 81 av den radiale avsats 76 og ikke av den ringformede ansats

29. Den øvre del 65 av spindelen 17a er forsynt med en ringformet fordypning 9 5 for å gi et rom for gassen i lavtrykkskammeret 79 når spindelen 17a befinner seg i sin øvre posisjon. Den øvre seksjon 70a av bunndelen 66a av spindelen 17a er

forsynt med en ringformet fordypning 9 7 fra umiddelbart under bunnflaten 83 av den radiale avsats 76 ned til like over skjær-stif thullene. 85 for å øke størrelsen av det ringformede trykk-kammer 80. Skjærkraven 86a er forstørret isforhold til skjærkraven 86 på fig. 1 for å ta imot en annen rekke skjærhuller 89. Denne modifiserte skjærkrave 86a er vist på fig. 6. Spindelen

17a er forsynt med en tilsvarende ytterligere rekke skjærstifthuller 85 for å tillate at.større trykk kan påføres det ringformede rom 14 på fig. 1 uten avskjæring av stiftene 87.

Det som særlig utmerker ventilen på fig. 4 sammenlignet med den på fig. 2, er tilføyelsen av et prøveventil-trekk for avstengning av den aksiale boring 6.4a slik at det

blir mulig å foreta en avlesning under lukket trykk av formasjonens evne til produksjon. I dette tilfelle kunne APR-prøveventilen 10 på fig. 1 utelates med mindre den er ønskelig for multippel-avlesninger under lukket trykk. Ved betraktning av fig. 4

vil det fremgå at bunnseksjonen 71a av den nedre del 66a av spindelen 17a er meget lenger enn bunndelen 71 slik at den kan om-.

fatte en prøveventil. Bunndelen 71a av spindelen 17a kan ha en aksial boring 102 med en diameter som er mindre enn diameteren av den aksiale boring 64a i den øvre seksjon 70a av den nedre del 66a av spindelen 17a. En eller flere sirkulasjonsåpninger 10o strekker seg radialt gjennom bunnseksjonen 71a og er hver slik anbragt at den ligger hovedsakelig rett over for.en åpning 59 i kapslingen 16a etter bevegelse oppover av spindelen 17a som beskrevet i det følgende. Bunnseksjonen 71a er også forsynt med et eller flere utvendige spor 103 for å sikre innstilling av sirkulasjonsåpningene 59 og 100 over for hverandre, idet spo-rene 103 er innrettet for å oppta en stift 104 eller et annet fremspring for å hindre dreining av spindelen 17a i forhold til kapslingen 16a. Bunnseksjonen 71a har også en prøveåpning 105 av grunner som skal beskrives nærmere. Spindelen 17a strekker seg nedover til den nedre kant 101 som hviler mot en prøveplugg 106 beskrevet nedenfor.

Kapslingen 16a på fig. 4 strekker seg nedover omkring bunnseksjonen 17a. Den nedre overgang 22 på fig. 2 er erstattet av en nippel 107 som har en øverste seksjon 50a, toppseksjon 48a og midtre seksjon.42a hovedsakelig på samme måte som den nedre overgang 22, men har en nedre del 36a som avviker sterkt. Den nedre.del 36a omfatter et første område 108 og et annet område 109. Det første område .108 kan være forsynt med et tapphull 111 beregnet på å oppta tappen eller stiften 104

og med utvendige gjenger 112. Det annet område 109 har en redusert utvendig diameter sammenlignet med det første område

108 og inneholder prøveåpningen 113. Åpningen 113 ligger over for prøveåpningen 105 i spindelen 17a for å tillate fluidumforbindelse mellom det ytre av området 109 og den aksiale boring 102 i delen 71a av spindelen 17a. Det annet område 109 er også forsynt med innvendige gjenger 114 beregnet på opptak av pluggen 106.

En nedre overgang 115 er inkludert i kapslingen 16a på fig. 4 for å danne en strømningskanal 116 og skaffe gjenger 117 for tilkopling av andre verktøy eller rør. Den nedre overgang 115 omfatter en øvre seksjon 117, en midtre seksjon 118 og en nedre seksjon 119. Den øvre seksjon 117 har en utvendig diameter tilnærmet lik den for nippelen 107 og er forsynt med innvendige gjenger 120 tilpasset for inngrep med gjenger

120 tilpasset for inngrep med gjengene 112 på nippelen 107.

Den midtre seksjon 118 har en innvendig diameter som er tilstrekkelig meget større enn den utvendige diameter av det annet område D9 av den nedre del 36a av nippelen 107 til å

muliggjøre en ringformet strømningskanal 116 med tilnærmet samme tverrsnittsareal som den aksiale boring 102. Den nedre seksjon 119 er forsynt med gjenger 117 som allerede nevnt. Pluggen 106 er skrudd fast til det indre av det annet område

109 av nippelen 107. Pluggen 106 blokkerer fluidumgjennomgang gjennom den nedre ende 121 av nippelen 107 og danner således en åpen glideyentil ut fra bunndelen 71a av spindelen 17a og det annet område 109 av den nedre del 36a av nippélen 107.

APR-sirkulasjonsventilens 9 funksjon skal beskrives med henvisning til fig. 1, 2 og 3. Først ved betraktning av fig. 1 og som en innledning til nevnte funksjon av ventilen- 9 senkes borestrengen 1 ned i brønnen 15 til en ønsket posisjon for prøving av formasjonen og prøven foretas ved anvendelse av hjelpeprøveverktøy 13,, ventilene 9 og 10

og ventilen 11. Før denne prøve innledes, isolerer hjelpe-prøveverktøyet 13 brønnens ringrom 14 slik at det blir mulig å påføre trykk . på ringrommet 14 uten å påvirke den nedenfor-liggende ..formasjoner og for å tillate at ringrommet settes under trykk for å drive et APR-verktøy i borestrengen 1. Når formasjonen er prøvet og motsatt sirkulasjon er ønskelig eller selv om motsatt sirkulasjon er ønskelig uten at formasjonen har vært prøvet, blir ringrommet 14 satt tilstrekkelig under trykk til å betjene APR-sirkulasjonsventilen 9 for motsatt sirkulasjon i borestrengen 1.

Med henvisning til. fig. 1, 2 og 3 skal nå arbeidsoperasjonen for APR-sirkulasjonsventilen 9 beskrives. Når ringrommet 14 er satt under trykk, vil det sees at dette trykk ville virke på bunnflaten 83 av den radiale avsats 76 på ventilspindelen 17, fordi åpningene 59 og 84 i kapslingen 16 tillater fluidumforbindelse mellom ringrommet 14 og flaten 83. Dette trykk frembringer en oppover rettet kraft på spindelen 17 som

på sin side påtrykker en skjærkraft på stiftene 87 på grunn av at skjærstiftene 87 er hindret av skjærkraven 86 som beskrevet i det foregående. Størrelsen av det ringromtrykk som er nødvendig

for å skjære av stiftene 87, avhenger av antallet skjærstifter 87, og dette antall vil være innstilt på en egnet verdi i betraktning av hydrostatisk trykk, arbeidstrykk for andre APR-verktøy og rørets styrke. Når en slik skjærkraft når

et nivå som er høyere enn skjærstiftenes 87 skjærfasthet, blir skjærstiftene 87 kappet og som vist på fig. 3, beveger spindelen 17a seg oppover under virkningen av drivkraften fra ringromtrykket på flaten 83 for å avdekke sirkulasjonsåpningen 59 og derved sette de aksiale boringer 64, 35 og 27 i fluidumforbindelse med ringrommet 14, hvorved sirkulasjon blir mulig mellom ringrommet 14 og den indre boring i borestrengen 1 på

fig. 1.

Denne bevegelse oppover av ventilspindelen

17 utvider det ringformede trykkammer 80 og trekker sammen

lavtrykkskammeret 79, fordi tetningen 77 hindrer fluidumgjennomgang mellom dem som allerede beskrevet. Når låseansatsen 90 på den'nedre del 66 av ventilspindelen 17 beveger seg oppover en tilstrekkelig distanse til å befinne seg over låseringen 91,

vil ringen 91 trekke seg sammen og komme til anlegg innunder ansatsen 90 og allikevel fortsatt ligge an mot den tredje ringformede avsats 46 på den nedre overgang 22 i kapslingen 16.

I denne stilling vil låseringen 91 hindre bevegelse nedover av spindelen 17. Da spindelen 17 nå er låst åpen, kan ringromtrykket som virker på ansatsen 83, reduseres fullstendig uten.

at ventilspindelen 17 igjen dekker sirkulasjonsåpningen 59.

Hvis en nå. betrakter fig. 4 og 5, vil det forstås at funksjonen av ventilen 9a er som beskrevet i det foregående for fig. 2 med hensyn til den del av ventilen 9a som befinner seg over sirkulasjonsåpningen 59. Imidlertid omfatter spindelen 17a i ventilen 9a også en eller flere prøveåpninger 105 som hver står i forbindelse med en tilsvarende prøveåpning 113 i kapslingen 16. Når spindelen 17a beveges oppiver som følge av at ringrommets trykk overstiger en på forhånd fastlagt størrelse, beveges prøveåpningen 105 oppover og ut av aksen for prøve-åpningen 113<p>g blokkerer således fluidumgjennomgangen fra strømningskanalen 116 inn i den aksiale boring 102, og isolerer således det indre av den del av rørstrengen 1.som befinner seg under prøveåpningen 113, fra den aksiale boring 102 og det indre av delen av rørstrengen 1 som ligger over prøveåpningen 113.

Dette isolerer formasjonen slik at det

kan tas en avlesning med lukket trykk for å hjelpe til å bestemme formasjonens evne til produksjon.

Det vil forstas at skjærmekanismen 18 som er beskrevet detaljert, kan erstattes av hvilke som helst ekvivalente festeinnretninger som er istand til utløsning bare etter at en bestemt kraft er påført samme. Det vil også forstås at låsen 19 som ifølge den foregående beskrivelse funksjonerer ved hjelp av en sammentrekkbar låsering 91,

kunne være erstattet av en sperremekanisme eller en eller annen innretning som er istand til å begrense bevegelsen til bare en retning. Likeledes er trykkåpningen 84 valgfri, fordi sirkulasjonsåpningen 59 kan tillate fluidumforbindelse mellom de samme flater. Åpningen 84 er en reserve bygget inn for å sikre funksjonen. Som det ses ved sammenligning av fig. 2 med fig. 4, er den ringformede ansats 29 ikke påkrevet, men kan være tilføyet som en reserve. På lignende måte er demperne 93 og 94 ikke absolutt påbudt, men er tilføyet bare for lengre levetid pg mulighetene for større åpningstrykk. Mange slike modifikasjoner vil fremgå av seg selv for en fagmann på området uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for APR-bevegelse av en sirkulasjonsventil fra en første stilling som hindrer, til en annen stilling som tillater fluidumforbindelse mellom et ringformet rom og en aksial boring i forbindelse med en rørstreng som befinner seg i en fluidumfylt brønnboring, slik at der dannes et ringrom mellom rørstrengen og brønn-boringen, idet rørstrengen inkluderer en aksial boring og en sirkulasjonsventil, karakterisert ved føl-gende trinn: (a) isolering av den aksiale boring Era minst en del av nevnte ringrom, (e) frembringelsen av et overtrykk i nevnte del i det minste opp til en på forhånd bestemt størrelse, (f) frigjøring av sirkulasjonsventilen når ringromtrykket når nevnte på forhånd fastlagte størrelse, (g) bevegelse av den frigjorte sirkulasjonsventil fra den første stilling til den annen stilling som reaksjon på ringromtrykket, og (h) bibehold av den bevegede ventil i den annen stilling som reaksjon på ringromtrykket.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende ytterligere trinn: (i) låsing av den nevnte bevegede ventil i den» nevnte annen stilling, slik at den bevegede sirkulasjonsventil vil forbli i-nevnte annen stilling uavhengig av trykknivåene i det ringformed rom.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende trinn mellom de nevnte trinn (a) og (e) : (b) frembringelse av et overtrykk i nevnte del av det ringformede rom til en verdi under den på forhånd fastlagte høyde, og {c) anvendelsen av et verktøy utenom den nevnte låseventil, i den nevnte rørstreng som følge av det nevnte trykk under den på forhånd fastlagte størrelse.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved følgende ytterligere trinn etter trinn (a): (d) prøving av en undergrunnsformasjon som følge av ringromtrykk mindre enn nevnte på forhånd fastlagte størrelse.

5. Fremgangsmåte ved omvendt sirkulasjon av brønnfluidum som følge av ringromtrykk, karakterisert ved: (a) innføring av en lukket stengt reversert sirkulasjonsventil i en brønnboring som del av en prøvestreng med en aksial innvendig boring, (b) innføring av et overtrykk på et ringformet rom mellom prøvestrengen og brønnboringen,, (c) håndtering av et verktøy i tillegg til ventilen for reversert sirkulasjon som følge av. ringromtrykket under en på forhånd bestemt størrelse, (f) frigjøring av ventilen for reversert sirkulasjon når trykket i ringrommet når den nevnte på forhånd bestemte størrelse for å tillate åpning av nevnte ventil, (g) åpning av den frigjorte ventil for reversert sirkulasjon som følge av trykk i ringrommet for å tillate sirkulasjon mellom ringrommet og den nevnte innvendige boring, og (h) bibehold av den frigjorte ventil i en åpen posisjon mens sirkulasjon foregår gjennom samme ved trykk under den på forhånd bestemte størrelse.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, k a r a k - t e r i s e r t ved at den nevnte ventil er låst lukket ved hjelp av skjøre, hindrende organer og det nevnte trinn med frigjøring omfatter trinnet méd brudd av de skjøre hindrende organer for å tillate åpning av ventilen.

7. Fremgangsmåte for bevegelse av både sirkulasjonsventilen og prøveventilen som følge av ringromtrykket fra en første låst stilling til en annen stilling som tillatér fluidumforbindelse mellom det ringformede rom og den aksiale boring i en prøvestreng som har en aksial boring og befinner seg i en fluidumfylt brønnboring for å danne et ringformet rom mellom rørstrengen og brønnboringen, idet prøvestrengen inkluderer både en sirkulasjonsventil og en prøveventil, karakterisert ved følgende trinn: (a) isolering av den aksiale boring fra i det minste en del av det ringformede rom, (e) innføring av et overtrykk i den nevnte del av nevnte ringformede rom til i det minste en på forhånd fastlagt størrelse (f) samtidig frigjøring av nevnte sirkulasjonsventil og prøveventil når det nevnte på forhånd fastlagte trykk er nådd, slik at bevegélse blir mulig av nevnte ventiler ved et ringromtrykk hovedsakelig under nevnte på forhånd bestemte størrelse, (g <1> ) samtidig bevegelse av nevnte frigjorte sirkulasjons ventil fra en første stilling som blokkerer forbindelsen mellom den aksiale boring og nevnte del av det ringformede rom til en annen posisjon som tillater nevnte forbindelse og prøve-ventilen fra en første stilling som tillater forbindelse mellom delene av den aksiale boring over og under prøveventilen til en annen posisjon som blokkerer forbindelsen mellom delen av nevnte aksiale boring under prøveventilen og delen av den aksiale boring over prøveventilen som følge av ringromtrykket> og (h) bibehold av den bevegede ventil i den annen stilling som følge av det hydrostatiske trykk i nevnte del av ringrommet slik at ringromtrykket kan synke under den på forhånd bestemte verdi uten at ventilen vender tilbake til nevnte første posisjon. .

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved følgende trinn: (i') låsing av nevnte bevegede ventiler i den annen posisjon slik at de bevegede ventiler vil forbli i denne annen posisjon uavhengig av trykknivåer i nevnte ringrom.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn etter trinnet (a) og før trinnet (c): (b) anordning av et overtrykk i den nevnte del av ringrommet til et trykk under den på forhånd bestemte størrelse og (c) håndtering av et verktøy foruten den låste ventil, i prøvestrengen som følge av nevnte trykk under den på . forhånd fastlagte størrelse.

10. Apparat for sirkulasjon av brønnfluidum som følge av trykk i en isolert del av et ringrom mellom apparatet og en omgivende brønnboring, karakterisert ved : (a) en sylindrisk kapsling med en aksial innvendig boring og en gjennomgang som forbinder den aksiale innvendige boring med kapslingens utvendige (b) et ventillegeme båret av kapslingen og bevegelig mellom en første stilling som stenger gjennomgangen og en annen stilling som åpner gjennomgangen, (c) en første låse <i> nnretning for låsing av ventillegemet i den første stilling til kapslingen og for frigjøring av ventillegemet fra kapslingen ved et på forhånd bestemt trykk påført ventil legemet, og (d) stempelorganer festet til ventillegemet for på- føring av trykket i den isolerte del av ringrommet til ventillegemet og for bevegelse. av ventillegemet til den annen stilling ved frigjøring av de første låseorganer som følge av det på forhånd bestemte trykk.

11.. Apparat ifølge krav 10, karakterisert ved andre låseorganer som får inngrep med kapslingen og ventillegemet for å låse sistnevnte i den annen stilling når ventillegemet når denne annen stilling.

12. Apparat ifølge krav 11, karakterisert ved at de første låseorganer dessuten omfatter en skjærkrave som er brytbart festet til ventillegemet for å hindre bevegelse av dette i forhold til kapslingen, og andre låseorganer omfatter en låsering som omslutter ventillegemet og befinner seg i veggen av kapslingen, og en. avsats på ventillegemet beregnet på inngrep med låseringen når ventillegemet er i den annen stil ling og derved holde tilbake ventillegemet i den annen stilling.

13. Apparat ifølge krav 10, hvor den sylindriske kapsling har en forsenket del, karakterisert ved at: (a) ventillegemet er en sylindrisk hylse og (b) stempelorganene omfatter en avsats på den sylindriske hylse, hvilken avsats er anbragt inne i og deler fordypningen i den forsenkede del i en første seksjon som står i forbindelse med det ringformede rom og en annen isolert seksjon og bevegelig inne i fordypningen som følge av nevnte trykk, og tetningsorganer mellom den forsenkede del og avsatsen..

14. Apparat for sirkulasjon av brønrifluidum og for stengning av en aksial boring i en rørstreng som er slik anbragt i en fluidumfylt brønnboring at der frembringes et ringformet rom mellom rørstrengen og brønnboringen som følge av trykk i.ringrommet, karakterisert ved : (a) en sylindrisk kapsling med en aksial innvendig boring, en første gjennomgang som forbinder den,aksiale innvendige boring med det utvendige av kapslingen, og en annen gjennomgang som forbinder den aksiale boring av rørstrengen over ventilen med den aksiale boring av rørstrengen under ventilen, (b) et ventillegeme båret av kapslingen og bevegelig mellom en første stilling for stengning av den første gjennomgang og åpning av den annen gjennomgang til en annen stilling som åpner den første gjennomgang og stenger den annen gjennomgang, (c) en første låseinnretning for låsing av ventillegemet i den første stilling til kapslingen og for frigjøring av ventillegemet fra kapslingen ved et på forhånd bestemt trykk påført ventillegemet, og (d) stempelorganer festet til ventillegemet for på-føring av trykket i ringrommet til ventillegemet og for bevegelse av ventillegemet til den annen stilling ved frigjøring av de første låseorganer som følge av det på forhånd bestemte trykk.

15. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved andre . låseorganer i inngrep med kapslingen og ventillegemet for låsing av ventillegemet i den annen stilling når ventillegemet har nådd denne stilling.

16. Apparat ifølge krav 15, karakterisert ved at de første låseorganer dessuten omfatter en skjærkrave som er brytbart festet til ventillegemet og hindrer bevegelse av dette i forhold til kapslingen, og nevnte andre låseorganer . omfatter en låsering som omslutter ventillegemet og er anbragt i veggen av kapslingen og en avsats på ventillegemet beregnet på kontakt med låseringen, når ventillegemet er i den annen stilling og derved fastholder ventillegemet i den annen stilling.

17. Apparat ifølge krav 14, karakterisert ved at den sylindriske kapsling har en forsenket del, og ac nevnte ventillegeme er en sylindrisk hylse og stempelorganene omfatter en avsats på den sylindriske hylse, hvilken avsats er anbragt inne i og deler fordypningen i den forsenkede del i en første seksjon som står i forbindelse med ringrommet og en annen isolert seksjon og bevegelig inne i fordypningen som følge av trykket, og tetningsorganer mellom den forsenkede del og avsatsen.