NO763625L - Apparat for installasjon av verktoey. - Google Patents

Description

Apparat for installasjon av verktoy.

Foreliggende oppfinnelse vedrorer en ventil- og lubrikatoranordning som er spesielt1 anvendelig for undervannsbronner for å huse en wire eller et annet redskap mens avstengningsven-tilen og/eller hoved- eller sikkerhetsventilen på bronnhodet er åpen. Foreliggende lubrikatoranordning virker i åpen tilstand som et trykkhus som gir en rett åpning til rorene nedenfor, og som i lukket tilstand virker som en trykkbarriere som tillater installasjon aven wire eller andre redskaper i en bronn på en sikker måte.

Ved avslutning, proving og/eller vedlikehold av underjordiske bronner på land kan det være nodvendig å fore et perforasjons-verktoy eller lignende på en wire eller elektrisk kabel inn i -bronnen når bronnen er under trykk. Dette gjores ved å sette utstyret inn i et produksjonsrbrstykke over ventiltreet, idet lengden av rorstykket vanligvis omtales som en "lubrikator". Lubrikatorpartiet isoleres fra bronnen nedenfor ved hjelp av en ventil eller en rekke ventiler som lett kan betjenes for hånd. Ved noen landinstallasjoner kan det være nodvendig å forlenge lubrikatorpartiet så hoyt som 20 meter opp i luften.

Ved undervannsbronner, hvor plassen er meget verdifull og ven-tilene ikke er lett tilgjengelige, er en lubrikator slik den brukes på land ikke praktisk. F.eks. vil bruk av en slik ror-lengdé være farlig når den benyttes for en undervannsbronn hvor det over denne befinner seg et flytende fartoy. Relativ bevegelse mellom fartoyet og rorstrengen, som er forankret i bronnen i sjobunnen, forårsaker betydelig vanskelighet ved betjening av manuelle ventiler.

Ved de fleste undervannsbronner blir det benyttet et stigeror som strekker seg fra det flytende fartoy til sjobunnen hvor det er forbundet med det overste parti av sikkerhetsventilen mot utblåsning. Stigeroret virker som en hylse og danner en kanal for sirkulasjon av boreslam og isolasjon av bronnen fra sjoen. Hvor bronnen er "levende", dvs. i stand til å stromme. ved egen energi, er det vanligvis ror mellom det flytende fartoy og sikkerhetsventilen mot utblåsning. Disse ror vil befinne seg inne i stigeroret dersom et stigerbr benyttes. Dette rorparti er tilgjengelig for bruk som lubrikator for inn-setting gjennom dette av en wire eller elektrisk kabel dersom en ventil er anordnet nedenfor. Bruk av stigeroret som lubrikatorparti vil eliminere bruk av et langstrakt lubrikatorparti over fartoyet og vil således eliminere faren ved bruk av slike.

I betraktning av det faktum at lubrikatoranordningen må inne-holde bronntrykket mens utstyret settes inn gjennom denne for påfolgende bruk i bronnen, er det nodvendig å kontrollere bronntrykket nedenfor lubrikatoranordningen under denne fremgangsmåte. Dette oppnås ved bruk av en ventilanordning inne i lubrikatorpartiet. Noen kommersielt tilgjengelige og tidligere kjente lubrikatorer omfatter ventilinnretninger som normalt er åpne og som tillater ventilen automatisk å åpne dersom hydraulisk styretrykk forsvinner. Dersom styretrykket forsvinner,, kan

under visse omstendigheter en utblåsning resultere. Andre lu-brikatorventilanordninger omfatter normalt lukkede ventilinnretninger som tillater ventilen, automatisk å lukke dersom hydraulisk styringstrykk forsvinner. Normalt lukkede ventiler kan lukke og kappe wiren eller andre ledninger dersom styrings-trykket forsvinner og således skade ventilen og gjore den inope-rabel for således å. forårsake en utblåsning fra bronnen. Videre er hver av disse tidligere kjente ventiltyper noe ufordelaktige ved at de ikke er sikret mot f eilf unks joner ingdvs . åpen eller lukket stilling av ventilen affiseres ikke av tap av styringstrykk.

Foreliggende lubrikatoranordning eliminerer mange av ulempene ved tidligere kjente apparater ved å tilveiebringe en mekanisme som benytter en kombinasjon av trykkinnretninger for å aktivi-sere ventilelementet. Dertil tilveiebringer foreliggende lubri katoranordning midler for låsing av ventilmanipuleringsmeka-nismen når ventilelementet befinner seg i lukket stilling. Foreliggende lubrikator- og ventilanordning manipuleres ikke automatisk når styringstrykk tapes, noe som resulterer i en feilfunksjonssikret ventilanordning. Videre tilveiebringer også foreliggende lubrikatoranordning midler både for å redu-sere metallisk friksjon mot kuleventilens flater under åpne-og lukketrinnene såvel som metall-mot-metall-tetning ved trykk på oversiden av kuleventilelementet.

En nodvendig funksjon av dette verktoy er kravet om at roret må settes under trykk fra overflaten for igjen å åpne ventilen. Trykk over verktoyet må overskride trykket nedenfor verktoyet for den vil åpne for'således å sikre styring av bronnen ved hjelp av en trykkilde over lubrikatoren.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en lubrikator- og ventilanordning konstruert primært for bruk i forbindelse med boring, avslutning og vedlikehold av underjordiske olje- og gassbronner under vann. Ventilanordningen omfatter fortrinns-vis en frem- og tilbakebevegelig kuleventilmekanisme som holdes i åpen stilling ved hjelp av mekaniske midler og- som ikke er påvirkelig av rortrykket. Anvendelse av forste fluidmidler i fluidstyreledningen som virker på en aktiveringsdor vil heve doren og i sin tur rotere ventilelementet til lukket stilling. Lubrikatorventilapparatet har også mekaniske låsemidler som vil holde den aktiviserte dor i låst stilling etter at ventilen er blitt skiftet til lukket stilling, hvilken låsemekanisme opprinnelig aktiveres av den langsgående oppoverbevegelse av ventilstyredoren. Andre fluidtrykkmidler i roret er også anordnet i lubrikatoranordningen, hvorved ventilstyredoren frigjores fra den mekaniske låsemekanisme og ventilen fores til-bake til åpen stilling. Midler for reduksjon av mekanisk friksjon i ventilen er også tilveiebrakt.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til det utforelseseksempel som er vist på tegningen.

Fig. 1 er et skjematisk sideriss som viser en undervannsbronn og lubrikatorventilanordningen utformet som en del av rbr-strengen inne i et stigeror over brbnnens sikkerhetsventil mot utblåsning.

Fig. 2a, 2b ;og 2c er påfolgende lengdesnitt gjennom foreliggende lubrikatoranordning med ventilelementet vist i helt åpen stilling, idet fig. 2 er en nedre fortsettelse av fig. 2a og fig. 2c er en nedre fortsettelse av fig. 2b. Fig. 3 viser ventilelementet og dets nærmeste aktiverende komponenter, omfattende et ventilstyrestanghus (overste bilde) , en ventilstyrestang (midterste bilde) og kuleelementet (nederste bilde) . Fig. 4 er et snitt langs linjen 4 - 4 på fig. 2c og viser kuleelementet inne i lubrikatoranordningen i åpen. stilling og dens forhold til véntilaktiveringsmekanismen. Fig. 4a er et partielt sideriss av ventilen og dens aktive-ringsmekanisme. Kuleelementet er vist i åpen forbindelse med stromningspassasjene over og under apparatet. Fig. 5a, 5b og 5c er lengdesnitt gjennom lubrikatoranordningen med kuleelementet vist i lukket stilling og låsemekanismen i aktivert tilstand for å forhindre styreledningstrykkaktivering av,kuleelementet til åpen stilling, idet fig. 5 er en nedre fortsettelse av fig. 5a, og fig. 5c er en nedre fortsettelse av fig. 5b. Fig. 6 er et snitt langs linjen 6-6 på fig. 5c og viser kuleelementet og dets nærmeste betjeningsmekanisme, idet ventilelementet er vist i lukket stilling. Fig. 6a er et partielt sideriss av ventilen og dens aktive-ringsmekanisme i likhet méd fig. 4a, idet ventilmekanismen befinner seg i lukket stilling i forhold til strbmningspassasjene over og under apparatet. Fig. 7 er et.fullstendig snitt gjennom lubrikatoranordningen

langs linjen 7 .-. 7 på fig. 5b.

Fig. 8 er et lengdesnitt av det sentrale parti av lubrikatoranordningen og viser låsemekanismens fatningsfingre som glir mellom samvirkende flater på ventilstyredoren og sperrehylsen ved relativ lengdeveis bevegelse mellom styredoren og sperrehylsen. Fig. 9 omfatter de samme elementer som fig. 8 og viser låsehylsen i stilling for frigjoring av styredoren med rortrykk i låsestempelkammeret for aktivering av låsehylsen.

Lubrikatorventilapparatet A har et kuleventilelement 1 som skiftes fra en åpen stilling til en lukket stilling ved lengdeveis manipulasjon av en styredormekanisme 2 som omfatter et kulestempelelément 3, en avlang låsedordel 4 festet til dette, en låsestempeldor 5 festet til låsedordelen 4 og et thrustele-ment 6 festet under låsestempeldoren 5.

Kuleveritilelementet 1 og dets nærmeste operative komponenter

er vist på fig. 3. Som det fremgår herav har kuleelementet 1 en stromningspassasje la som tillater gjennomstrbmning eller -foring av brbnnfluid og andre fluider såvel som redskaper, såsom perforeringsredskaper og lignende (ikke vist). Innerdia-meteren av kuleelementet representert ved stromningspassasjen la er ..stort sett lik inn er diameter en av styredorelementene 2 oven^-for og den nedre underdel 7 slik at det dannes et ventilelement med full åpning. Kuleelementet 1 er manipulerbart festet til en samvirkende styrering 8 som i sitt sentrum har et styre-sete 9 for opptagelse av en utadragende styretapp 10 på ventilelementet 1. Styreringen 8 er festet til- innerflaten 11 av en langsgående ventilstyrestang 12 som i sin ovre ende 12a er forsynt med en rekke låsedeler 13a og 13b som bidrar ved manipulering av ventilelementet 1, og en massiv ventilrotasjons-stoppdel 14 på styrestangens nedre del 12b like nedenfor styreringen 8. Ventilrotasjonsstopperen 14 har primær- og sekundær-flater, henholdsvis 14a og 14b på hver side for begrensning av rotasjonen av kuleelementet 1 ved dettes bevegelse. Primærfla-ten 14a av ventilstoppelementet 14 vil komme i. kontakt med et

motsvarende skulderstoppélement 15 som rager ut fra et beve-gelsesspor 10a dannet rundt styretappen 10 på hver side av kuleelementet 1. Når kuleelementet 1 er manipulert til sin lukkede stilling, vil styretappen 10 rotere inne i styreringen 8. Kuleeleftientsporet lOa vil rotere i forhold til ventilstoppelementet inntil sekundærflaten 14b stoter.mot.det utragende thrustanslag 16 på ventilelementet 1 og således forhindrer ytterligere rotasjon og bevegelse av kuleelementet 1.

Kuleelementet 1 befinner seg i inngrep med ventilstyrestangen 12 når styretappen 10 befinner seg i det samvirkende styrespor 9, idet ventilrotasjonstoppdelen 14 befinner seg i kuleelement-sporet lOa. Dertil befinner ventilstyrestangen 12 seg i operativt inngrep med en ytre ventilstyrestanghusdel 17 forsynt med et langsgående styrestangspor 18 for opptagelse av ventilstyrestangen 12. Fra den diametralt indre overflate 17a av ventilstyrestanghuset 17 rager det ut en ventilmanipuleringstapp 19 for bevegelse i et tilsvarende manipuleringsspor 20 på ytterflaten av kuleelementet 1. Når ventilstyrestangen 12 heves eller senkes, bringes ventilelementet .1 til å rotere av den kraft som utoves på manipuleringstappen 19 og over den utadragende flate 21 av sporet 20.

Kuleelementet 1, ventilstyrestangen 12 og styrestanghuset 17 huses i sin tur inne i apparatet A i en avlang ventilhusdel 22, som i sin nedre ende er festet ved hjelp av gjenger 23 til den nedre underdel 7, som i sin tur ved sin ovre ende har et oppover-ragende hode 24 med et antall portdeler 25 som danner trykkpassasjer fra det indre av apparatet A til en trykkpassasje 26 inntil hodepartiet 24 av den nedre subdel 7 og ventilstyrestanghuset 17 for å gi trykkforbindelse inne i apparatet A under åpning av kuleelementet 1 som beskrevet nedenfor.^ Den nedre subdel 7 er i sin nedre ende forbundet ved hjelp av gjenger 27 til en rorseksjon 28 som fortsetter rorstrengen nedover gjennom bronnen W. 0-ringer 29 er anordnet i respektive spor 29a på den nedre subdel 7 og det ovre parti 30 av rorelementet 28 for å forhindre f luidf orbindelse mellom ror seksjonen '28 og den nedre subdel 7, henholdsvis den nedre subdel 7 og ventilhuset 22.

De utragende ovre og nedre låseelementer 13a og 13b på ventil styrestangen 12 kan samvirke med et tilsvarende spor 13a i thrustglideren 6, henholdsvis over et utadragende og sirkumferensielt forlopende anslag 13b''" på ventilstyrestangen 12. Dif f.erensialhy Isen 31 har på utsiden et utragende, omlopende holderringelement 32 som i sin nedre ende omslutter en elasto-mer, avlang tetningsdel 32a for jevn kontakt med den andre jevne flate lb på kuleelementet 1. Inne i holderringen 32 er det et spor 32b for opptagelse av en O-ring 32c for å forhindre fluidforbindelse mellom holderringen 32 og differensialhylse-delen 31. DifferensialhyIsen 31^som er en fritt bevegelig anordning, bortsett fra når ventilen er i helt lukket stilling, er operativt forbundet ved hjelp av ventilstyrestangen 12 med den umiddelbart ovenforliggende thrustglideren 6. Thrustglideren 6 er i sin tur forbundet ved hjelp av gjenger 33 med låsestempeldoren 5 som i sin ovre. ende har en rekke trykkporter 34 for å gi fluidumspassasje mellom det indre av apparatet A

og et frigjorende stempeltrykkammer 35 dannet mellom låsestempeldoren 5 og et frigjoringsstempel 36 som omslutter den ovre ende av dette. Låsestempeldoren 5 er forbundet ved hjelp av gjenger 37 med låsedordelen 4, som i sin tur danner et partielt indre hus for låseanordningen som skal beskrives i det folgende. Låsedoren 4 er i sin ovre ende forbundet ved hjelp av gjenger 37 "til kulestemplet 3 som har et spor 38a for opptagelse av den

sirkumferensielt forlopende O-ring 38 rundt den ovre ende av låsedoren 4 for å forhindre fluidforbindelse mellom kulestemplet 3 og låsedoren 4. Det nedre parti av kulestemplet 3 danner en

utadragende stoppflens 39 som på sin overside er forsynt med et fjærsete hvorimot hviler den nedre ende av et fjærelement 41 som omslutter det nedre parti av kulestemplet 3, ' idet fjærele-mentét 41 i sin ovre ende er omsluttet av et samvirkende fjærsete 42 som er festet rundt kulestemplet 3 og holdt på plass mot oppadgående bevegelse av en utadragende og en nedadvendende skulder 43 dannet på et styretrykkhus 44 som skal beskrives i detalj i det folgende.

Det ovre parti av kulestemplet 3 dannes av et langstrakt stem-pelhode 45 som har et spor 46a for opptagelse av en O-ring 46 ved sin ovre og nedre ende for å forhindre fluidforbindelse mellom stempelhodet 45 og styretrykkhuset 44. Et lignende spor 47a for opptagelse av en samvirkende O-ring 47 ér også anordnet på stempelhodet 45 for å forhindre fluidforbindelse mellom stempelhodet 45 og den ovre underdel 48 når stempelhodet 45 glir langs ytterflåtene 49a og 49b på den ovre underdel 48, henholdsvis styretrykkhuset' 44. Stempelhodet 45 har ved sin ovre ende en sentral åpning 50 som forer inn i en trykkpassasje 51 som strekker seg langsetter gjennom stempelhodet 45, idet passasjen 51 ender ved en tilsvarende åpning 52 ved den nedre ende av stempelhodet 45 og står i forbindelse med et trykkammer 5 2a dannet derunder av den nedre ende av stempelhodet 45, innerveg-gen 44a av styretrykkhuset 44, ytterveggen 3a av kulestemplet 3, og som fortsetter nedover mellom det ytre hus 13 av apparatet A og styredorkomponentene 2 inntil trykkoverf6ringsmotstand dannes ved virkning av 0-ringene i styretrykkhuset 44, låsestempelhuset 54, utlosningsstemplet 36, låsestempeldoren 5 og låsedoren 4.

Stempelhodet 45 og passasjen 51 gjennom dette står i forbindelse med et ovre styretrykkammer 55, som i sin tur står i forbindelse med en styreledningskanal 56 dannet i det ovre parti av styretrykkhuset 44. En utsparing 57 i den ovre ende av styretrykkhuset 44 utgjor midler for befestigelse av den nedre ende 58

av en fluidstyreledning 59 som strekker seg oppover og inntil det ytre av apparatet A til et styrepanel (ikke vist) på skips-" dekket, plattformen eller lignende.

En referanseutligningsledning 60 som strekker seg fra styre-panelet og er av lignende konstruksjon som styreledningen 59, er festet i en tilsvarende fordypning 61 i den ovre ende av styretrykkhuset 44 på et punkt 90° fra .fordypningen 57 for styreledningen 59. Referanseutligningsledningen 60"står i forbindelse med en referansetrykkanal 62 som strekker seg langsetter og nedover derfra i styretrykkhuset 44 og ender i en nedre port 62a som står i fluidforbindelse med et referansetrykkammer 63 som strekker seg sirkumferensielt rundt stempelhodet 45 i det ovre parti av styretrykkhuset 44. Funksjonen av referansetrykk-systemet beskrevet ovenfor skal angis nærmere i det folgende.

Når kuleelementet 1 er i åpen stilling, slik at stromningspas-sas jen la i denne står i forbindelse med den indre passasje P og P"'" ovenfor og nedenfor kuleventilelementet 1, vil apparatet A og kuleelementet 1 ikke aktiveres for styretrykket okes og

således setter i gang kulelukkesyklusen.

Med kulelukkesyklusen er assosiert funksjonfen og operasjonen

av låsesystemet som forhindrer nedadgående lengdeveis bevegelse av låsedoren 4 og dens innbyrdes forbundne og tilhorende deler inntil rortrykket forårsaker detaktivering av låsesystemet. Låsesystemet i det foreliggende apparat omfattes hovedsakelig av en seg i lengderetningen strekkende rorlignende låsehylse 64, utlosningsstemplet 36 og et fatningslåseapparat 65. En sirkumferensielt forlopende låsesperremekanisme 68 med en jus-ter ingspassasje 68a som strekker seg sideveis gjennom dens overste parti er innbyrdes forbundet ved hjelp av gjenger 66 til en oppad og innad forlopende boks 67 på styretrykkhuset 44. Ved den nedre ende av låsesperremekanismen 68 og utgjbrende en del av denne er det anordnet et antall fleksible, fingerlignende fatningsdeler: 65. Hver del 65 har et innadragende skjeelement 69 i enden for inngrep med en stukning. 70 som forlbper langs låsedoren 4.

Med låsesperremekanismen 68 er det operativt forbundet en langstrakt rbrformet låsehylse 64 som er åpen i sin ovre ende 64a og opptar i sitt indre 64b låsedoren 4 og låsesperremekanismen

68. Langs den innovervendende innerflate 64b av låsehylsen 64 og nærmest den utadragende stukning 70 langs låsedoren 4, når kuleelementet 1 er i sin åpne stilling, befinner det seg en lett utadragende skulder 71 for samvirkning med.stukningen 70 på låsedoren 4 for samvirkning med ytterflaten 7 2 av fatriingsde-lene 65 for å motstå nedadrettet langsgående bevegelse av låsedoren 4 etter at kuleelementet 1 er forflyttet til sin helt åpne stilling. Det nedre parti av låsehylsen 64 tjener som et ytre

hus for en fjær 73 som i komprimert tilstand omgir dét nedre parti av låsedoren 4, hvilken fjær 73 trenger hele låsehylsen 64 i retning oppover, idet denne kraft motvirkes av en utadragende skulder 74 på låsedoren 4 som kontakter en motstandsblokk 75 som rager ut fra låsehylsen 64 for samvirkning med skulderen 74. Et thrustlager 76 er anordnet rundt og nedenfor motstandsblokken 75 for montering av fjæren 73. >

Det vil bli beskrevet i ytterligere detalj nedenfor og i forbindelse med virkemåten at når kuleelementet 1 skal beveges til lukket stilling, vil låsedoren 4 bli brakt til å bevege seg oppover. Kraften inneholdt i den sammentrykkede fjæren 73 i låsehylsen 64 vil bringe låsehylsen 64 til å bevege seg oppover. Etter hvert som den indre, glatte flate 78 på skjeen 69 av fatningen 65 kommer i kontakt med å bevege seg langs

den oppoverglidende stukning 70 på låsedoren 4, vil fatningselementene 65 spres utover, og den utover- og lett nedover-vinklede ytre flate 79 på skjeen 69 vil komme i kontakt med den glatte flate eller skulder 71 på låsehylsen 4. Denne stilling er vist på fig. 8.

Etter hvert som låsedoren 4 fortsetter sin bevegelse oppover, vil skulderflaten 71 på låsehylsen 4 et oyeblikk komme i kontakt med overflaten 79 på skjeen 69, noe som gir motstand mot ytterligere oppadgående bevegelse av låsehylsen 64. Selv om hylsen 64 på denne måte er stabilisert mot lengdeveis bevegelse, vil låsedoren 4 fortsette oppover med stukningen 70 i bevegelse oppover mot flaten 78 på skjeen 69 inntil stukningen 70 befinner seg fullstendig over flaten 78 på det tidspunkt hvor fatningen 65 tvinges innover til sin normalt tilbaketrukkede stilling av den kraft som utoves på denne av skulderen 71 som sam-virker med den motsvarende flate 79. Kraften som utoves av kontaktflaten 71, 79 vil bringe fatningselementene 65 til å boye seg og passere under stukningen 70 mens den oppadgående bevegelse av låsedoren 4 fortsetter. Skulderen 71 på låsehylsen 64 tillates å tvinge fatningen 65 til å passere under stukningen 70 ved hjelp av presset oppover av låsehylsen 64 på grunn av utvidelse av fjærelementet 73 etter hvert som låsehylsen 64 folger den oppadgående bevegelse av låsedoren 4.

Når fatningen 65 befinner seg i sin låste stilling, slik det

er vist på fig. 5b, vil kuleelementet 1 roteres^til sin fullstendig lukkede stilling, og på grunn av motstanden nedover i lengderetningen tilveiebrakt av virkningen av fatningen 65

sammen med låsedoren 4, vil låsedoren 4 være ute av stand til

å bevege seg nedover for å åpne kuleelementet 1.

i

En rekke trykkpassasjer 82 er anordnet sideveis gjennom låsehylsen 64 for å tillate stromning av styrefluider gjennom hele

styretrykkhuset 44 ved fjæren 7 3.

Som et middel til igjen å åpne kuleelementet 1 etter at låsedoren 4 er blitt plassert i sin helt låste stilling er det operativt fqrbundet med låsemekanismen for foreliggende apparat anordnet en utlosende stempelmekanisme som forst aktiveres ved å oke bronnrortrykket i rorstrengen I- og det indre A-I av apparatet A for å gi et differensial over bronntrykket i trykk-kammerområdene av apparatet A. Rortrykkporter 34 strekker seg sirkumferensielt gjennom låsestempeldoren 5, som er festet ved hjelp av gjenger 37 til den nedre ende av låsedoren 4. Et utlosningsstempel 36 som er innbyrdes forbundet med den nedre ende av låsehylsen 64, danner langs sin innerflate et stempeltrykkammer 35 som står i forbindelse med portene 34. Utlosningsstemplet 36, som er funksjonelt forbundet med låsehylsen 64, begrenses i sin oppadgående, lengdeveis bevegelse ved kontakt mellom motstandsblokken 75 med den utadragende skulder 74 langs innerflaten av låsedoren 4, mens motstand mot nedadgående lon-gitudinal bevegelse av utlosningsstemplet 36 dannes av en utadragende skulder 80 på dette som kan komme i kontakt med en motsvarende skulder 81 som strekker seg utover langs låsestempelhuset 54.

Når trykket i området P"1" overvinnes av en okning i trykket i området P, vil dif f eirensialtrykket forårsake ekspansjon av stempelkammeret 35 ved utlosningsstemplet 36, og.utlosningsstemplet 36 med sin innbyrdes forbundne låsehylse 64 vil bli tvunget noe nedover, slik at den utadragende og oppovervendende skulder 71 på låsehylsen 64 kan frigjores fira deri motsvarende flate 79 på fatningen 65. Deretter vil låsedoren 4, som tvinges nedover av virkningen av kulefjærelementet 41 som strekker seg sirkumferensielt rundt det nedre parti av kulestemplet 3, tillates å bevege seg nedover når fatningsdelene 65 springer til sin frigjorte stilling og bort fra stukningen 70 langs låsedoren 4. Med fatningselementene 65 i frigjort stilling vil fjæren 41, som omgir kulestemplet 3, gi tilstrekkelig nedadgående bevegelse til at låsedoren 4 og dens tilhorende deler ro-terer kuleelementet 1 til dets helt åpne stilling.

Lubrikatorapparatet A ifolge foreliggende oppfinnelse er slik utformet at det er en integrert del av rorstrengen I med deler av rorstrengen I fastskrudd eller festet på andre måter. Rorstrengen I er innsatt i stigeroret R og gjennom sikkerhetsventilen mot utblåsning B-P, idet rorstrengen I strekker seg ned gjennom isjobunnen B inn i bronnen W. Styre- og referanse-ledningene 59 og 60 strekker seg fra sine respektive .feste-groper 57 og 61 inne i lubrikatoranordningen A til et styrepanel (ikke vist) på boreskipet, plattformen eller lignende,

og styreledningstrykket utoves gjennom styreledningen 59 til lubrikatorapparatet, slik det er vist på fig. 2a, 2b og 2c. Når trykket oker i styreledningen, vil trykket virke på stempelhodet 45 og få kulestemplet 3, låsedoren 4. forbundet med dette, låsestempeldoren 5 nedenfor, thrustglideren 6 og ventilstyrestangen 12 til å bevege seg oppover slik at manipuleringstappen 19 på det ytre 17a av ventilstyrestanghuset 17 beveger seg i

sitt tilsvarende manipuleringsspor 20 og forårsaker rotasjon av kuleelementet 1 inntil sekundærflaten 14b på ventilstopperen 14 stoter mot thrustanslaget 16 på kuleelementet 1, på hvilket punkt kuleelementet 1 vil befinne seg i fullstendig lukket stilling. Når kuleelementet 1 er i fullstendig lukket stilling, er kulestyrestangen 12 ikke den ovre stopp for kulen fordi den flytende differensialhylse 31 stiger inntil den kommer i kontakt med det nedre parti 54a av låsestempelhuset.54. Differensialhylsen 31 forhindrer ytterligere.lengdeveis bevegelse av kuleelementet 1 og gir således en metall-mot-metall-tetning mellom differensialhylsen 31 og kuleelementet 1. Dertil vil referanseledningen 60 bekrefte at kulestemplet 3 og dets tilhorende deler har beveget seg lengdeveis oppover,i lubrikator— apparatet A for således å indikere og bekrefte aktivering av redskapet for rotasjon av kuleelementet 1 til dets lukkede stilling.

Når det er onskelig å innsette produksjons- eller avslutningsutstyr i rorstrengen I for å utfore funksjoner såsom perforering og lignende, roteres kuleelementet 1 til lukket stilling, og verktoyene innsettes gjennom rorstrengen I og lubrikatorventilanordningen A på en wire, elektrisk kabel eller piroduksjons-strengen (ikke vist). Kuleelementet 1 roteres til sin lukkede stilling ved å oke styretrykket, noe som i sin tur tillater kulestemplet 3, låsedoren 4, låsestempeldoren 5, thrustglideren 6 og ventilstyrestangen 12 å bevege seg oppover. Gjentatte variasjoner i styretrykket vil ikke affisere den lukkede og låste stilling av ventilen.

Som nevnt ovenfor i forbindelse med det trinn å manipulere kuleelementet 1 til sin helt lukkede stilling, er det anordnet en låsemekanisme for å sikre at kuleelementet 1 holdes i helt tett og lukket stilling. Når trykk utoves gjennom styreledningen 59, vil låsedoren 4 bevege seg oppover, og stukningen 70 på denne vil forårsake en lettere ekspansjon utover av fatningselementene 65 på låsesperren 68. Etter hvert som den oppadgående bevegelse av låsedoren 4 og kulestemplet 3 fortsetter, vil innerflaten av fatningselementene 65 bevege seg henover den utadragende flate 70a på stukningen 70, og fatningselementene 65 vil bli tvunget til en lettere inntrukket og låst stilling

når ytterflaten 65a av fatningselementene 65 kommer i kontakt med den utadragende skulder 71 langs låsehylsen 64 som vil låse fatningen 65 under stukningen 70 i en stilling som vil forhindre nedadgående bevegelse av låsedoren.4. Den utadragende skulder 71 på låsehylsen 64 opprettholder oppådrettet kraft, på fatningselementet 65 sammen med låsedoren 4 ved hjelp av kraften fra fjæren 73 i låsehylsen 64. Stukningen 70 på låsedoren 4 tvinges til låst stilling med fatningen. 65 og låsehylsen 64 på

grunn av kraften fra fjæren 73. Styretrykket kan så reduseres, men ventilen vil forbli lukket.

Med kuleelementet 1 av lubrikatoranordningen A rotert til fullstendig lukket stilling er bronnen W nedenfor avstengt, slik at trykket over lubrikatoreri kan reduseres for således å tillate montering av avslutningsutstyr eller annet utstyr i lubrikator-seksjonen av rorstrengen I i stigeroret R. Etter at utstyret er montert på en sekundær produksjonsstreng, wire eller lignende, vil det være nodvendig å bevege kuleelementet 1 til helt åpen stilling for at utstyret skal kunne passere gjennom lubrikatoranordningen A og inn i bronnen W nedenfor. Med låsedoren 4 og dens .tilsvarende og tilhorende deler befinner seg*, i låst stilling, vil aktivering av kuleelementet 1 til åpen stilling kun gjores ved å oke trykket i rorpartiet P til en verdi over bronntrykket i rorpartiet P<1>som virker på nedsiden av ventilen, slik at det dannes et differensialtrykk som manipulerer kuleelementet 1 til åpen stilling. Dette sikrer kontroll av bronnen fordi roret må være lukket og trykktett på overflaten. Siden bronntrykket i området P vil være storre enn rortrykket som virker i området P"<*>" under kuleventilen 1 under den innledende bevegelse av kuleelementet 1 til åpen stilling, vil differen-sialhy Isen 31 trykkaktiveres til tetning mot den ytre, glatte flate lb av kuleelementet for å gjore det mulig for setet 31a av hylsen 31 å komme i kontakt med kuleelementet 1 og flaten lb og etablere en trykktetning. så snart kulen åpner, vil metall-mot-metall-tetningen ikke lenger være trykkaktivert, og differensialhylsen 31 er ikke lenger i kontakt med kuleelementet 1. Differensialhylsen 31 tjener til å forhindre metallisk friksjon mellom flaten lb på kuleelementet 1 og metallflaten ved enden 31a av differensialhyIsen 31 når kuleelementet'1 manipuleres til åpen og lukket stilling. Dertil virker holderringen 32 og det elastomere tetningselement 32a sammen med differensialhyIsen 31 til å gi en gummi-mot-metall-tetning når bronntrykket i området P"*" under kulen overskrider trykket over kuleelementet 1 i området P.

For å bringe kuleelementet 1 fra lukket til åpen stilling, tillates rortrykket i området P å entre frigjoringsstempelkammeret 35 gjennom trykkportene 34 i låsestempeldoren 5. Når trykket okes over det statiske bronntrykk i området P"'', bringer diffe-rensialtrykket i utlosningsstempelkammeret 35 utlosningsstemplet 36 og den dertil festede låsehylse 64 til å bevege seg nedover

i styretrykkhuset 44. Når låsehylsen 64 og utlosningsstemplet

36 beveger seg nedover, trykkes fjæren 73 i låsehylsen 64 sammen, og den utadragende skulder 71, som befinner seg i kontakt med fatningsdelen 65 for å samvirke med stukningen 70 for lå-sende å gripe doren 4, bringes til å fjerne seg-fra kontaktflaten 78 på fatningen 65. Når låsehylsen 64 beveger seg nedover på grunn av okningen i rortrykk, vil fatningen 65 ekspan-dere j og ihnerflaten av dens fleksible elementer vil raskt bevege seg over den ytre langsgående flate 70a av stukningen 70 på låsedoren 4. Når fatningselementet 65 er frigjort (fra stukningen 70, vil låsedoren 4 og dens samvirkende aktiveringselementer'bli tvunget nedover av ekspansjonen av fjæren 41 som omslutter kulestemplet 3. Thrustglideren 6 som er festet til låsestempeldoren

5, tvinger ventilstyrestangen 12 i retning nedover for i sin tur å bringe manipuleringstappen 19 på .ventilstyrestanghuset 17 til å bevege seg i manipuleringssporet 20 på kuleelementet

1 for å rotere kuleelementet 1 til åpen stilling. Rotasjon av kuleelementet 1 fortsetter automatisk til fullåpen stilling på grunn av presset av fjæren 41 inntil sekundærflaten 14a på ventilstopperen 14 stoter an mot thrustanslaget 16 på flaten 21 på kuleelementet 1. Stopperen 24a stopper langsgående bevegelse

av kuleelementet 1 og dets samvirkende aktiveringselementer.

Når kulestemplet 3 og dets tilsvarende funksjonsdeler manipuleres til å rotere kuleelementet 1 til åpen stilling, vil styre- . fluidnivået stige noe etter hvert som kulestempelhodet 45 beveger seg nedover og kulestempelkammeret 55 minsker tilsvarende. Således kan nedadgående bevegelse av kulestemplet 3 registreres på boreskipet eller plattformen ved en synkning i trykk og fluidnivå i indikatorene festet til referanseledningen 60. En slik reduksjon i fluidnivå og trykk ville indikere at kuleelementet 1 er i åpen stilling. Tilsvarende vil en okning i fluidnivå i referanseledningen 60 indikere at kulestemplet 3 og dets tilsvarende beslektede deler er blitt aktivert for å rotere kuleelementet 1 til lukket stilling.

Av det ovenstående vil det fremgå at det er tilveiebrakt et lu-brikatorvéntilapparat som bringes til lukket stilling ved en okning i styreledningstrykk. En senkning i styreledningstrykk vil derpå ikke forårsake reversering av funksjonen og bringe kuleelementet til åpen stilling. Dertil aktiverer lukking av kuleelementet også en låsemekanisme som vil forhindre, manipulering av kuleelementet til åpen stilling ved okning av styreledningstrykket. I forbindelse med hvert av de ovennevnte trekk er det tilveiebrakt midler for frigjbring av kuleelementstyre-mekanismen og rotasjon av kuleelementet til åpen stilling ved hjelp av okning av rortrykket i apparatet. I forbindelse med utnyttelse av rortrykket til å frigjbre og aktivere kuleelementet til åpen stilling er det tilveiebrakt en friksjonsreduserende mekanisme som gir en metall-mot-metall-tetning ved okning av rortrykket. -

Det kan også ses av det ovenstående at lubrikatorapparatet ifblge foreliggende oppfinnelse kan manipuleres til åpen, lukket, låst og derpå åpnet stilling uten at det er nodvendig å trekke redskapet opp til boreskipet eller plattformen for reaktivering. Dette trekk oppnås ved å benytte styrelednihgstrykk og rortrykk i vekselkombinasjoner.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med spe-sielle utforelseseksempler som er beskrevet i detalj, vil det forstås, at dette kun er gjort for illustrasjon av oppfinnelsen og at denne ikke nodvendigvis er begrenset til disse siden al-ternative utforelser og betjeningsteknikker vil være innlysende for fagmannen i lys av beskrivelsen. Således vil modifikasjoner kunne gjores uten å avvike fra den beskrevne oppfinnelses idé.

Claims (16)

1. Apparat for installasjon av boreverktoy, avslutningsverktoy, vedlikeholdsverktoy eller deler av slike for påfolgende bruk i en olje- eller gassbronn og for styring av fluider gjennom apparatet, omfattende en ventilinnretning med en gjennom gående passasje for styring av fluidtransmisjon gjennom apparatet; en forste fluidaktiverbar innretning for en forste skifting av ventilinnretningen til lukket stilling; en andre fluidaktiverbar innretning for en andre skifting av ventilinnretningen til åpen stilling; og en innretning for mekanisk låsing av ventilinnretningen i den lukkede stilling for å forhindre skifting av ventilinnretningen til den åpne stilling ved betjening av den forste fluidinnretning; hvilken andre fluidinnretning er betjenbar til å frigjore ventilinnretningen fra den lukkede og låste stilling og skifte ventilinnretningen til den åpne stilling, idet den forste og andre fluidinnretning og innretningen for låsing av ventilinnretningen kan settes i funksjon gjentatte ganger og i en foronsket rekkefolge. i

2. Apparat ifolge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en differensialhylse lengdeveis bevege lig over nevnte ventilelement, at hylsen befinner seg i tettende kontakt mot det ytre av ventilelementet når ventilelementet befinner seg i lukket stilling, at hylsen er tettende frigjor- . bar fra ventilelementet når ventilelementet' befinner seg i åpen stilling, at hylsen tvinges til tettende kontakt med ventilelementet som.R eaksjon på trykkdifferensial over ventilelementet, og at hylsen befinner seg i et friksjonslost forhold til nevnte ventilinnretning når ikke noe differensialtrykk foreligger over ventilinnretningen.

3. Apparat ifolge krav 1, karakterisert , ved at det videre omfatter en referansetrykkpåvirket innretning for å gjore apparatet ufolsomt overfor hydrostatisk trykk på den dybde apparatet virker, hvilken referansetrykkpåyirkelig innretning videre tillater, styretrykk å skifte ventilinnretningen operativt uavhengig av bronntrykket.

4. Lubrikatorapparat for bruk ved installasjon av boreverktoy, avslutningsverktoy, vedlikeholdsverktoy eller deler av disse for påfolgende bruk i en underjordisk bronn og for.styring av fluider gjennom bronnen, hvilken lubrikator omfatter en ventilanordning, karakterisert ved at den videre omfatter en differensialhylse for reduksjon av metallisk friksjon, at hylsen er lengdeveis bevegelig nærmest ventilanord ningen, at hylsen kan bringes til tettende kontakt mot det ytre av ventilanordningen når ventilanordningen befinner seg i lukket stilling, at hylsen tettende kan frigjores fra ventilanordningen når ventilanordningen befinner seg i åpen stilling, at hylsen kan presses til tettende kontakt med ventilanordningen som reaksjon på et trykkdifferensial over ventilånordningen, og at hylsen befinner seg i friksjonslost forhold til ventilanordningen i fravær av trykkdifferensial over ventilanordningen.

5. Lubrikatorapparat ifolge krav 4, karakterisert ved at det videre omfatter en trykkbetjent innretning som gjor. ventilanordningen ufolsom overfor hydrostatisk trykk på ventilanordningens virkedyp, og at den referansetrykk-påvirkelige innretning videre gjor det mulig for (styretrykk å skifte ventilinnretningen operativt uavhengig av bronntrykket.

6. Ventilanordning med en gjennomgående passasje for styring av fluidtransmisjon gjennom anordningen, karakterisert ved at den omfatter en differensialhyIse for reduksjon av metallisk friksjon, at hylsen er lengdeveis bevegelig over ventilanordningen, at hylsen befinner seg i tettende kontakt mot:det ytre av ventilanordningen når ventilanordningen befinner seg i lukket stilling, at hylsen er tettende frigjorbar fra ventilanordningen når ventilanordningen befinner seg i åpen stilling, at hylsen presses til tettende kontakt med ventilanordningen som reaksjon på trykkdifferensial over ventilanordningen, og at hylsen befinner seg i friksjonslost forhold til ventilanordningen i fravær av trykkdifferensial over ventilanordningen.

7. Ventilanordning, karakterisert ved at den omfatter et hus som danner en fluidpassasje derigjennom, en <y> entilinnretning i apparatet for styring av fluid som kan stromme gjennom huset i passasjen, midler for manipulering av ventilinnretningen mellom åpen og lukket stilling, en forste fluidtrykkinnretning for aktivering av midlene for manipulering av ventilinnretningen, en mekanisk låseinnretning som bæres i huset og som kan bringes til inngrep med midlene for manipulering av ventilinnretningen, og en hylseinnretning i huset nær midlene for manipulering av ventilinnretningen for samvirke med låseinnretningen, hvilken ventilinnretning bringes til åpen stilling ved lengdeveis aktivering av manipuleringsmidlene og bringes til lukket stilling ved en andre lengdeveis bevegelse av manipuleringsmidlene, hvilken låseinnretning, hylse og mani-puleringsmidler deretter befinner seg i samvirkende stilling for å forhindre påfolgende åpning av ventilinnretningen av forstnevnte fluidtrykkaktiverbare innretning, hvilken ventilinnretning deretter bringes til åpen stilling av en andre fluidums-trykkinnretning for skifting av hylsen til frigjort stilling og lengdeveis bevegelse av manipuleringsmidlene for å åpne ventilinnretningen.

8. Apparat ifolge krav 7, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en differensialhyIse for reduksjon av metallisk friksjon, at hylsen er lengdeveis bevegelig over ventilelementet, at hylsen kan bringes til tettende kontakt med det ytre av ventilelementet når ventilelementet befinner seg i lukket stilling, at hylsen er tettende frigjorbar fra ventilelementet når ventilelementet befinner seg i åpen stilling, at hylsen presses til tettende kontakt med ventilelementet som reaksjon på trykkdifferensial over ventilen, og at hylsen befinner seg i friksjonslost forhold til ventilinnretningen i fravær av trykkdifferensial over ventilinnretningen.

9. Apparat for installasjon av boreverktoy, avslutningsverktoy, vedlikeholdsverktoy eller deler av disse for påfolgende bruk i en olje- eller gassbronn og for styring av fluider gjennom apparatet, hvilket apparat er operativt tilknyttbart rortrykket over dette, karakterisert ved at det omfatter en ventilinnretning med en passasje derigjennom for styring av fluidbevegelse gjennom apparatet, en forste fluidaktiverbar innretning for skifting av ventilinnretningen' til lukket stilling, en andre fluidaktiverbar innretning for en andre skifting av ventilinnretningen til åpen stilling, og en låseinnretning for låsing av ventilinnretningen i lukket stilling for å forhindre skifting av ventilinnretningen til åpen stilling ved betjening av den forste fluidinnretning, hvilken andre fluidinnretning kan bringes til å frigjore ventilinnret ningen fra nevnte lukkede og låste stilling og skifte ventilinnretningen til åpen stilling, idet den forste og andre fluidinnretning og låseinnretningen kan betjenes gjentatte ganger i rekkefolge, og idet en av den forste og andre fluidaktiverbare innretning kan aktiveres av rortrykket.

10. Apparat ifolge krav 9, karakterisert ved at det videre omfatter en differensialhyIse som er lengdeveis bevegelig over ventilelementet, at hylsen befinner seg tettende mot det ytre av ventilelementet når ventilelementet befinner seg i lukket stilling, at hylsen er tettende frigjorbar fra ventilelementet når ventilelementet befinner seg i åpen stilling,, at hylsen tvinges til tettende kontakt med ventilelementet som resultat av et trykkdif f erensial oveir ventilelementet, og at hylsen befinner seg i friksjonslost forhold til ventilinnretningen i fravær av differensialtrykk over ventilinnretningen.

11. Apparat ifolge krav 9, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en referansetrykkbetjent innretning for å gjore apparatet ufolsomt overfor hydrostatisk trykk på apparatets operasjonsdybde, hvilken referansetrykkbetjent innretning tillater styretrykk å skifte ventilinnretningen operativt uavhengig av bronntrykket.

12. Ventilapparat som selektivt reagerer på rortrykkokning, karakterisert ved at det omfatter et hus; en ventilinnretning omfattende et ventilsete og et ventilhode i huset, hvilket ventilhode er bevegelig i forhold til setet og hvilken ventilinnretning har en passasje derigjennom for sty-refluidtransport gjennom apparatet; en forste fluidaktiverbar innretning for en forste bevegelse av ventilinnretningen til lukket stilling; en andre fluidaktiverbar innretning for en andre bevegelse av ventilinnretningen til åpen stilling; og en. mekanisk låseinnretning for låsing av ventilinnretningen i nevnte lukkede stilling for å forhindre bevegelse av ventilinnretningen til nevnte åpne stilling ved betjening av den forste f luidinnretning; idet den andre f luidinnretning. er i stand til å frigjore ventilinnretningen fra nevnte lukkede og låste stilling og bevege ventilinnretningen til nevnte åpne stilling, og idet den forste og andre fluidinnretning og låse innretningen er repeterbart operative i rekkefolge, idet en av den forste og andre fluidaktiverbar.e innretning reagerer selektivt på en okning i rortrykk.

13. Apparat ifolge krav 12, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en differensialhylse' som er lengdeveis bevegelig i huset over ventilelementet, at hylsen er i tettende kontakt mot det ytre av ventilelementet når ventilelementet befinner seg i lukket stilling, at hylsen er tettende frigjorbar fra ventilelementet når ventilelementet befinner seg i åpen stilling, at hylsen tvinges til tettende kontakt med ventilelementet som reaksjon på et trykkdifferensial over ventilelementet, og at hylsen befinner seg i friksjonslost forhold til ventilinnretningen i fravær av differensialtrykk over ventilinnretningen.

14. Apparat ifolge krav 12, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en referansetrykkbetjent innretning for å gjore apparatet ufolsomt overfor hydrostatisk trykk på det dyp det virker, hvilken referansetrykkbetjent innretning videre tillater styretrykk å flytte ventilinnretningen operativt uavhengig av bronntrykket.

15. Ventilinnretning som selektivt reagerer på okning i rortrykk, karakterisert ved at den omfatter et hus som danner en fluidpassasje derigjennom; en ventilinnretning i apparatet for styring av fluid som strommer gjennom huset i passasjen; midler for manipulering av ventilinnretningen til åpen og lukket stilling; en forste fluidtrykkinnretning for aktivisering a <y> midlene for manipulering av ventilinnretningen; en låseinnretning som bæres av huset og som kan samvirke med midlene for manipulering av ventilinnretningen; og en hylseinnretning i huset ved midlene for manipulering av ventilinnretningen for samvirkning med låseinnretningen; at ventilinnretningen plasseres i åpen stilling ved lengdeveis aktivering av manipuleringsmidlene, at ventilinnretningen plasseres i lukket stilling av en andre lengdeveis bevegelse av manipuleringsmidlene, at låseinnretningen, hylsen og manipuleringsmidlene deretter befinner seg i inngrepsstilling for å forhindre åpning av ventilinnretningen av forstnevnte fluidtrykkaktiverbare innretning, at ventilinnretningen deretter plasseres i åpen stilling av den andre fluidtrykkinnretning for bevegelse av hylsen til frigjort stilling og lengdeveis bevegelse av manipuleringsmidlene for å åpne ventilinnretningen, og at en av den forste og andre fluidtrykkinnretning er aktiverbar ved hjelp av rortrykket.

16. Apparat ifolge krav 15, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en differensialhyIse for reduksjon av metallisk friksjon, at hylsen er lengdeveis Bevegelig over ventilelementet, at hylsen er i tettende kontakt mot det ytre av ventilelementet når ventilelementet befinner seg i lukket stilling, at hylsen er tettende frigjorbar fra ventilelementet når ventilelementet befinner seg i åpen stilling, at hylsen tvinges til tettende kontakt med ventilelementet teom resultat av et differensialtrykk over ventilelementet, og at hylsen befinner seg i friksjonslost forhold til ventilinnretningen i fravær av trykkdifferensial over ventilinnretningen.