NO781833L - Sleid. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en sleidventil som med minimal friksjonsmotstand kan skyves mot sin åpne stilling.

Ventilen kan åpnes gjentatte ganger, uten at de tettende komponenter utsettes for trådtrekkingsvirkning (wire drav/ing) , strøm-ningskutting (flow cutting) eller erosjon som forårsakes av gjen-nomstrømmende væske.

Ventilelementet i en tallerkenventil kan være fjærbelastet.

Fjærkraften kan justeres slik at ventilelementet ved å påføres

en hvilken som helst ønsket kraft, innbefattet en liten kraft, beveges til en posisjon for åpning av tallerkenventilen.

Ventiler av kjente typer med ventilelement i form. av en sleidhylse er ikke like lettbetjenbare som en tallerkenventil. Sleidventilelementet er f.eks. vanligvis utstyrt med to atskilte pakninger. Den ene av disse pakninger beveges tvers over den regulerbare gjennomstrømningskanal. Når ventilelementet befinner seg i en posisjon for lukking av gjennomstrømningskanalen, blir imidlertid de to pakninger påvirket av en trykkforskjell. Som følge av trykkforskjellen vil hver av pakningene innta en stilling i tettsluttende anlegg mot et motvendt flateparti. Det utvikles derved en friksjonskraft mellom pakningene og anleggs-flåtene. På grunn av friksjonskraften vil sleidventilelementets bevegelse bremses. For hver pakning kan denne friksjonskraft reduseres til ca. 40% av trykkforskjellen. Ved en sleidventil med to pakninger vil den kraft som kreves for å bevege sleidventilelementet, utgjøre ca. 80% av trykkforskjellen. I visse anvendel-sestilfeller vil denne nødvendige kraft være for stor.

Noen underjordiske sikkerhetsventiler omfatter en sekundær-ventil. Sekundærventilen kan åpnes forut for primærventilens bevegelse mot sin åpne stilling. Derved utjevnes væsketrykkene på de to sider av primærventilen, innen ventilen beveges mot sin åpne stilling. Tetningsflåtene for en utjeyningsventil kan bestå av metall-mot-metall seter (se "COMPOSITE CATALOG OF OILFIELD EQUIPMENT AND SERVICES", årgang 1974-75, side 3998-4002 samt US-patentskrift nr. 3 703 193 og 3 583 442) og/eller et elastisk tetningselement (se "COMPOSITE CATALOG OF OILFIELD EQUIPMENT AND SERVICES", årgang 1976-77, side 475). Utjevningskanalens gjen-nomstrømningflate er relativt liten. En tilstrekkelig fødevæske-mengde til en trykkpumpe vil av denne grunn ikke kunne strømme gjennom utjevningskanalen. Utvidelse av gjennomstrømningskanalen vil imidlertid resultere i en økning av væskestrømmens tendens til å påføre tetningskomponentene en trådtrekkingseffekt. Denne effekt vil øke dersom det eksisterer en trykkforskjell når utjev-ningsventilen åpnes. En oppstått trådtrekkingseffekt vil etter-følges av strømningskutting og erosjon. Deretter kan ventilen ikke lenger lukke utjevningskanalen på sikker måte.

Det er et formål ved foreliggende oppfinnelse å frembringe en sleidventil som lett kan åpnes, for ålede væske til en sone som innledningsvis er væsketom, slik at den tilførte væske kan benyttes av en væsketrykkgenerator.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å redusere sannsynligheten for at véntiltetningskomponentene utsettes for trådtrekkingsvirkning i en sleidventil som har en stor strømningsflate og som lett kan føres til åpen stilling, og som må åpnes og lukkes gjentatte ganger ved forskjellig trykk på de to sider av ventilen .

Et annet formål ved oppfinnelsen er å avgrense væskestrøm-men gjennom en sleidventil på slik måte at strømningsflaten øker og minsker trinnvis under åpning og lukking av ventilen.

Et annet formål ved oppfinnelsen er å frembringe en sleidventil hvor ventilens gjennomgående strømningsflate, ved hjelp av avgrensingsmidler som er anordnet i avstand fra ventilpakningen reguleres hurtigst mulig slik at høyhastighets-væskestrømmen mot ventilpakningen reduseres.

Ovennevnte og andre formål og fortrinn ved oppfinnelsen vil fremgå av tegningene, den detaljerte beskrivelse og de etterføl-gende patentkrav.

Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende i forbindelse med de medfølgende tegninger, hvor like deler er betegnet med samme hehvisningstall, og hvori: Fig. 1 viser et sideriss, delvis i snitt, av en sleidventil

ifølge oppfinnelsen,

Fig. 2 viser et forstørret del-sideriss, delvis i snitt, av ventilen ifølge fig. 1, hvor ventilen befinner seg i fullt åpen stilling, Fig. 3 viser et del-sideriss, delvis i snitt, av ventilen ifølge fig. 1, som illustrerer et innledende trinn i åpningssekvensen , Fig 4. viser et annet del-sideriss, delvis i snitt, av ventilen ifølge fig. 1, som illustrerer et påfølgende trinn i åpningssekvensen, Fig 5 viser et annet del-sideriss, delvis i snitt, av ventilen ifølge fig. 1, som illustrerer et annet, påfølgende trinn i åpningssekvensen,

Fig. 6 viser et ytterligere del-sideriss, delvis i snitt,

av ventilen ifølge fig. 1, som illustrerer et annet, påfølgende trinn i åpningsseksvensen,

Fig. 7 viser et tverrsnitt langs linjen 7 - 7 i fig. 1, Fig. 8 viser et tverrsnitt langs linjen 8 - 8 i fig. 1, Fig. 9 viser et skjematisk riss av en installasjon som inbefatter ventilen ifølge fig. 1 til 8, Fig. 10A og 1QB viser innbyrdes påfølgende sideriss, delvis i snitt, av et verktøy for anvendelse i installasjonen ifølge fig. 9, hvor verktøyet innbefatter ventilen ifølge fig. 1-8, samt Fig. 11A og 11B viser innbyrdes påfølgende sideriss, delvis i snitt, hvor verktøyet ifølge fig. 10A of 10B befinner seg i en annen driftsstilling.

Visse installasjoner er avhengig av en pumpe som bringer væske under trykk,, for betjening av et verktøy. I startfasen vil det imidlertid bare være en liten væskemengde som er til-gjengelig for å tilføres pumpen. Det trykk som denne lille væskemengde kan bibringes av pumpen, er følgelig relativt lavt. Det må tilføres væske til pumpen, slik at pumpen i sin tur kan bringe denne væsken under trykk. Etter å ha nådd et tilstrekkelig nivå, vil væsketrykket frembringe en kraft som beveger verktøyets styreorgan. Pumpen blir derved unndradd en tilstrekkelig væskemengde som vil bevege verktøyet, helt til det blir tilført væske fra en egnet kilde.

Fig. 1 viser en installasjon med en sleidventil 20 for tilføring av væske til en trykkpumpe av ovennevnte art. Ventilen 20 er lettbevegelig mellom en første, lukket stilling (se fig. 1) og en andre, helt åpen stilling (se fig. 2). Under åpningssekvensen blir det tilført væske fra en første sone 22 som er en væskekilde, til en andre sone 24 som innledningsvis er tømt for væske. Etter å være innført i sonen 24, ledes væsken til en trykkpumpe (ikke vist). Pumpen (ikke vist) tjener for opprettelse av en trykkvæskekilde som innvirker på en regulator 26. Regulatoren 26 vil i sin tur bevege en ventilhylse 28, hvorved ventilen 20 skyves mot sin andre, helt åpne stilling. Ved til-førsel av en øket væskemengde til trykkpumpen vil pumpen øke det væsketrykk som innvirker på regulatoren 26. Det opprettes forbindelse med et verktøydrivorgan 30 når trykkraften som påvirker regulatoren 26, øker i tilstrekkelig grad. Verktøydrivorganet 30 beveges deretter under påvirkning av regulatorens 26 bevegelse. Ved-bevegelse av verktøydrivorganet 30 drives et verktøy (ikke vist) i installasjonen.

Sleidventilen 20 omfatter et ventilhus 32 som avgrenser

de to soner 22 og 24. Ventilhuset 32 kan, som vist, være rør-formet. Den første sone 22 befinner seg på yttersiden av ventilhuset 32. Den andre sone 24 avgrenses av kanalen i ventilhuset 32. Ventilhuset 32 er dannet av flere sammenføyde, rørfor-medeiséksjoner 32a, 32b, 32c og 32d.

Et kanalsystem danner forbindelse mellom de to soner 22

og 24. Kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate øker gradvis under sleidventilens 20 bevegelse fra den første drifts-stiling til den andre driftsstilling. Under ventilens 20 innledende bevegelse fra den første driftsstilling er kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate relativt liten. Når ventilen 20 befinner seg i sin andre driftsstilling, er kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate relativt stor. Kanalsystemet er slik utformet at dets effektive gjennomstrømnings-flate kan reguleres under ventilens 20 bevegelse mellom den førs-te og den andre driftsstilling, og slik at væskestrømmen gjennom kanalen kan begrenses, for derved å beskytte ventilens 20 tetnings-komponenter. Under sleidventilens 20 åpningssekvens reguleres og begrenses væskestrømmen gjennom kanalen, slik at kanalens effektive gjennomstrømningstverrsnitt avgrenses av ventilens tetningskomponeriteri et kortest mulig tidsrom. Gjennom den største del av åpningssekvensen er kanalens effektive gjennom-

str^mningstverrsnitt avgrenset av komponenter i ventilen 20, som er atskilt' fra tetningskomponentene. Høyhastighets-væskestrøm-men gjennom kanalsystemet vil på denne måte virke mot disse andre komponenter istedenfor mot tetningskomponentene. Videre er kanalsystemet utformet slik, at dets effektive gjennomstrøm-ningstverrsnitt hurtigst mulig kan øke suksessivt når ventilen åpnes, og omvendt minske suksessivt hurtigst mulig når ventilen lukkes. Den viste ventil 20 omfatter en sidekanal som strekker seg gjennom ventilhuset 32 og danner en del av kanalsystemet. Flere rekker av åpninger er fordelt i lengderetningen langs ventilhuset 32. Ved å anordne åpninger som er beliggende i innbyrdes avstand langs ventilhuset 32 vil det oppnås en hurtig foran-dring av ventilens 20 effektive gjennomstrømningstverrsnitt

under ventilhylsens 28 bevegelse, og dette muliggjør en andre-trinnsregulering av det hurtigskiftende, effektive gjennomstrøm-ningstverrsnitt. Det bør imidlertid bemerkes at ethvert middel for opprettelse av en hurtig foranderlig gjennomstrømningsflate for kanalsystemet, som kan reguleres trinnvis, kan benyttes i

stedet for de viste rekker av langsgående fordelte åpninger. Den viste sleidventil 20 har tre rekker av åpninger 34, 36 og 38 som er atskilt i langsgående retning. Med flere rekker av åpninger kan kanalsystemets gjennomstrømningsflate reguleres slik at den øker og minsker sulcs"e"S'sivt under henh. åpning og lukking av ventilen. Ved den viste ventil 20 vil eksempelvis kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate øke trinnvis under ventilens 20 bevegelse fra sin første, lukkede stilling (se fig. 1) til

sin andre, helt åpne stilling (se fig. 2). Omvendt vil gjennom-strømningsf laten minske trinnvis under ventilens 20 bevegelse fra den andre driftsstilling til den første driftsstilling. For ytterligere å forandre gjennomstrømningsflaten suksessivt under ventilens 20 bevegelse, vareierer strømningsflaten gjennom hver rekke av åpninger. Den første åpningsrekke kan f.eks. omfatte fire hull 34 som er utboret i tversgående retning gjennom sideveggen av ventilhusseksjonen 32b, hvor hvert hull har en diameter av 3.18 mm. Den andre åpningsrekke kan omfatte seks hull 36, hvert med en diameter av 6.36 mm. Den tredje åpningsrekke kan omfatte åtte hull 38 hvert med en diameter av 9.54 mm.

Ventilhuset 32 er utstyrt med et ventilsete 40. Setet 4Q

er utformet på en- seteseksjon 42 og anordnet i tilgrensning til kanalen som strekker seg mellom de to trykksoner 22 og 24. For å minske de krefter som kreves for å bevege ventilen i retning fra setet 40, er setet 40 anordnet i form av en ringformet anleggs-flate. Setets 4 0 plan forløper stort sett rettvinklet mot ventilhylsens 28 langsgående bevegelsesakse.

Under en del av sleidventilens 20 åpnings- og lukkingssekvens vil væskestrømmen gjennom kanalsystemet begrenses som følge av avstanden mellom seteseksjonen 42 og ventilhylsen 28. Seteseksjonen 42 innbefatter en sylinderflate 44 som utgår fra setet 40. Sylinderflaten 44 er slik dimensjonert i forhold til ventilhylsen 28, at det avgrenses en snever gjennomstrømningsflate mellom sylinderflaten og ventilhylsen 28.

Posisjonen og bevegelsen av ventilhylsen 28 styrer væske-strømmen gjennom kanalsystemet mellom de to trykksoner 22 og 24. Ventilhylsen 28 er aksialt bevegelig i forhold til ventilhuset 32 mellom en første posisjon (se fig. 1) og en andre posisjon (se fig. 2). Når ventilhylsen befinner seg i sin første posisjon, er kanalsystemet sperret for væskegjennomstrømning. Når ventilhylsen 28 befinner seg i sin andre posisjon, er sleidventilen helt åpen, og væsken strømmer praktisk talt fritt gjennom kanalsystemet.

Under ventilhylsens 28 bevgelse begrenses væskestrømmen gjennom kanalsystemet.

Ventilhylsen 28 er forbundet med en pakning 46. Pakningen 46 består av et fjærende elastomer-tetningselement. Når ventilhylsen 28 er ført til sin første posisjon, befinner pakningen 46 seg i tettende anlegg mot setet 40. På grunn åv at den er fjærende og fremstilt av elastomermateriale kan pakningen 4 6 gjentatte ganger føres bort fra og inn på setet 40, selv om det råder en vesentlig trykkforskjell mellom de to trykksoner 22 og 24, uten å miste sine tetningsegenskaper så lenge som pakningen er beskyttet mot trådtrekkingsvirkning,strømningskutting og erosjon.

Ventilhylsen 28 består av sammenføyde rørseksjoner 28a,

28b og 28c. Ventilhylsen 28 er utformet for å forbindes med en pakning 46, slik at pakningen 46 kan bringes i tettsluttende anlegg mot den nedadrettede seteflate 40. Videre er ventilhylsen 28 slik utformet at sannsynligheten for at væsken som strømmer forbi pakningen 46 skal påføre pakningen 46 trådtrekkingseffekt, strømnings-

kutting eller erosjon vil reduseres betydelig. For å fastholde pakningen 46 slik at den lett kan forbindes med seteflaten 40 og frigjøres fra denne, er ventilhylsen 28 utstyrt med et ringformet, oppadrettet skulderparti 48 som forløper stort sett parallelt med det nedadrettede setepartis 40 plan. Det er anordnet en ringformet forsenkning 50 i det ringformede skulderparti 48. Åpningen i den ringformede forsenkning 50 er vendt oppad. Forsenkningen 50 og pakningen 46 er slik dimensjonert at størstedelen av pakningen 46 opptas i den ringformede forsenkning 50. Bare en del av pakningen 4 6 rager ut av den ringformede forsenkning 50. Hoveddelen av pakningen 46 er følgelig innkapslet i ventilhylsen 28. For å forhindre at pakningen 46 vaskes ut av forsenkningen 50 er pakningen 46 fortrinnsvis fastgjort til ventilhylsen 28 ved hjelp av et egnet lim.

En høyhastighetsvæskestrøm stort sett parallelt med den ringformede skulder. 48 og tvers over den utadragende del av pakningen 46 vil kunne utsette pakningen 46 for trådtrekkingsvirkning, strømningskutting eller erosjon. Det er anordnet et neseparti 52 som forhindrer en væskestrøm på tvers av den utadragende del av pakningen 46. Nesepartiet 52 som er utformet på ventilhylseseksjonen 28a, forløper praktisk talt rettvinklet mot det ringformede skulderpartis 48 plan og strekker seg inn i banen for væskene som strømmer mellom de to trykksoner 22 og 24. Kanalsystemet danner en buktet, ikke-lineær strømningsbane som gir ytterligere sikkerhet for at det ikke vil oppstå en høyhastighets-væskestrøm på tvers av den elastiske pakning 46. En del av kanalsystemet dannes av en kanal 54 som strekker seg i sideretning gjennom regulatoren 26 og utmunner i den ene trykksone 24. Nesepartiet 52 strekker seg delvis over kanalen 54. Væskene som strømmer gjennom kanalen 54 blir følgelig ledet rundt nesepartiet 52. Denne buktede strømningsbane gir ytterligere sikkerhet mot at det oppstår en høyhastighetsvæskestrøm på tvers av og i tilgrensing til pakningen 46.

Hastigheten av væskestrømmen gjennom kanalsystmet under ventilhylsens 28 bevegelse styres av en gruppe strømbegrensings-midler. Denne gruppe som er anordnet for trinnvis funksjon, vil ytterligere bidra til å forhindre en høyhastighets-væskestrøm forbi den elastiske pakning 46. Innledningsvis vil ventilens effektive gjennomstrømningsflate under sleidventilens 20 åpningssekvens delvis avgrenses av pakningen 46. Gruppen av strørcbegrens- ningsmidler bringes hurtig i funksjon, og vil deretter avgrense kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate under størstedelen av ventilhylsens 28 bevegelse mot den andre posisjon. Hvert av begrensningsmidlene i gruppen er atskilt fra pakningen 46. Etter at strømbegrensingsmidlene er brakt i funksjon og avgrenser ventilens effektive gjennomstrømningsflate, vil væskestrømmen med den største hastighet ledes mellom ventilkomponenter som danner strøm-begrensningsmidlene, og hastigheten av væskestrømmen over pakningen 46 blir vesentlig redusert. Under ventilens lukkingssekvens vil det råde en trykkforskjell mellom de to soner 22 og 24, som forårsakes av gruppen av strømbegrensingsmidler. Trykkforskjellen med-virker til å bevege ventilhylsen 28 mot den første posisjon.

Den første, trinnvise begrensning av væskestrømmen gjennom kanalsystemet foregår under en innledningsfase av sleidventilens 20 bevegelse fra sin lukkede, første stilling mot sin andre, helt åpne stilling. Når sleidventilen 20 er lukket, er nesepartiet

52 plassert radialt innenfor seteseksjonens 42 innadrettede sylinderflate 44, slik det fremgår av fig. 1. Nesepartiet 52 innbefatter en radialt utadrettet sylinderflate 56. Sylinderflaten 56

har en noe mindre diameter enn sylinderflaten 44. På grunn av den korte avstand mellom disse to, motsatt beliggende sylinderflater er det dannet en meget smal, ringformet gjennomstrømningsflate mellom ventilhusets 32 tilhørende sylinderflate 44 og sylinderflaten 56 som er tilknyttet ventilhylsen 28. Under pakningens 46 bevegelse bort fra setet 40 vil den første væskestrøm gjennom kanalsystemet begrenses til den smale, ringformede, effektive gjen-nomstrømningsf late mellom pakningen 46 og tetningsflaten 40.(denne effektive gjennomstrømningsflate øker under ventilhylsens 28 beyeTgeise mot sin andre posisjon) . Hvis kanalsystemets effektive gjen^-nomstrømningsflate fortsatt skal avgrenses delvis av pakningen 46 i et vesentlig tidsrom, vil det oppstå en høyhastighets-væskestrøm på tvers av pakningen 46, slik at pakningen 46 kan utsettes for trådtrekkingsvirkning og erosjon. Væskestrømmen gjennom kanalsystemet blir derfor hurtigst mulig begrenset ved hjelp av et første strømbegrensingssystem. Dette første system omfatter den utadrettede sylinderflate 56 på nesepartiet 52 og den innadrettede sylinderflate 44 på seteseksjonen 42. Kanalsystemets effektive gjennomstrøm-ningsflate begrenses til den smale, ringformede flate mellom sylinderflatene 44 og 56. Det første begrensingssystem vil, praktisk talt samtidig med pakningens 46 bevegelse bort fra tetningsflaten 40, begrense væskestrømmen gjennom kanalen og avgrense kanalsys-

ternets effektive gjennomstrømningsflate. Etter at kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate er avgrenset av det første begrensningssystem, blir høyhastighets-væskestrømmen ledet mellom sylinderflatene 44 og 56 og ikke over pakningen 46. Mens ventilhylsen 28 tilbakelegger en meget kort strekning i aksialretning fra sin første posisjon ifølge fig. 1 er væskestrømmen fortsatt begrenset til den smale, ringformede, effektive gjennomstrømningsflate mellom sylinderflatene 44 og 56, til ventilhylsen 28 har tilbake-lagt en avstand som tilnærmelsesvis motsvarer lengden av sylinderflaten 56. Sylinderflaten 56 vil deretter ikke befinne: seg rett overfor sylinderflaten 44. Det første strømbegrensingssystem trer ut av funksjon, og innvirkningen av et andretrinns-begrensningssystem blir fremherskende.

Fig. 4 viser et riss av sleidventilen 20, hvor ventilhylsen

28 befinner seg i en posisjon hvori det første strømbegrensnings-system ikke lenger er i funksjon. Et andretrinnsbegrensningssystem vil i fortsettelsen avgrense væskestrømmen gjennom kanalsystemet under praktisk talt hele den resterende del av ventilhylsens 28 bevegelse mot posisjonen ifølge fig.2. Andretrinns-begrensningssystemet samvirker med de dimensjonerte åpninger 34, 36 og 38 som er fordelt i langsgående retning. Under innvirkning av andretrinns-begrensningssystemet blir det opprettet en stadig økende gjennom-strømningsf late i kanalsystemet. Følgelig vil det ledes en stadig økende væskemengde fra væskekildesonen 22 til den væskefattige sone 24. De komponenter som danner andretrinns-begrensningssystemet, er likeledes adskilt fra pakningen 46. Mens dette andretrinns-begrensingssystem er i funksjon vil følgelig høyhastighets-væske-strømmen gjennom kanalsystemet avgrenses til ventilkomponenter som danner andretrinns-begrensningssystemet, og ikke ledes over pakningen 46. Videre vil andretrinns-begrensningssystemet forårsake liten friksjonsmotstand mot aksialbevegelse av ventilhylsen 28. Andretrinns-begrensningssystemet kan omfatte i det minste én ring, men fortrinnsvis flere ringer 58, 60 og 62, som vist. Ringene 58,60 og 62 er med innbyrdes avstand anbrakt på ventilhylseseksjonen 28a. Ringene er dimensjonert for å ligge glidbart an mot den motvendte radialt innadrettede sidevegg 64 av ventilhusseksjonen 32b. Under ventilhylsens 28 bevegelse blir væskestrømmen gjennom kanalsystemet begrenset av ringene 58, 60 og 62. Ringene 58, 60 og 62 ligger imidlertid ikke tettsluttende an mot den innadrettede flate 64. Derfor vil væsketrykket på de to sider av hver av ringene 58, 60 og 62 er montert på ventilhylseseksjonen 28a med en slik innbyrdes avstand, at væskestrømmen gjennom hver-rekke av åpninger 34 , 36 og 38 begrenses selektivt under ventilhylsens 28 bevegelse mellom den første og den andre posisjon.

Under ventilhylsens 28 bevegelse fra sin posisjon ifølge

fig. 1 til posisjonen ifølge fig. 4 er f.eks. væskestrømmen gjennom samtlige åpninger 34, 36 og 38 begrenset under innvirkningen av ringen 58. I tillegg begrenses væskestrømmen gjennom åpningene 36 og 38 av ringen 60, mens ringen 62 ytterliger begrenser væske-strømmen gjennom åpningen 38.

Under ventilhylsens 28 bevegelse fra sin posisjon ifølge fig. 4 til posisjonen ifølge fig. 5 er kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate begrenset og dannes av gjennomstrømnings-flaten om ringen 58.

Ventilhylsen 28 fortsetter sin bevegelse mot den andre posisjon. Ringen 58 passerer åpningen 34 (se fig. 5). Kanalsystemets gjennomstrømningsflate er på dette tidspunkt stort sett lik summen av åpningens 34 gjennomstrømningsflate og gjennomstrømningsflaten som omgir ringen 58. Det fremgår at ringen 62 ikke lenger begrenser væskestrømmen gjennom noen av åpningene. Væskestrømmen gjennom åpningen 38 begrenses imidlertid fortsatt av ringen 60.

Ved fortsatt, nedadgående bevegelse av ventilhylsen 28 vil ringen 58 passere den neste rekke av åpninger 36,(se fig. 6). Væskestrømmen begrenses ik^e lenger av ringene 60 og 62. Kanalsystemets gjennomstrømningsflate er følgelig praktisk talt lik summen av åpningenes 34 og 36 gjennomstrømningsflater og gjennom-strømningflaten om ringen 58.

Ventilhylsen 28 når til slutt sin andre posisjon. Derved opprettes kanalsystemets maksimale gjennomstrømningsflate. Ringene 58, 60 og 62 begrenser ikke lenger væskestrømmen gjennom noen av åpningene 34, 36 og 38.Ventilhylsens 28 aksialbevegelse opp-hører. Væsketrykkene på de to sider av hver av ringene 58, 60 og 62 utjevnes hurtig.

En dimensjonert spalte kan om ønskelig anordnes mellom endene av en valgt ring. Væskestrømmen forbi denne ring vil derved stort sett begrenses til den gjennomstrømningsflate som avgrenses av den dimensjonerte spalte. Som det eksempelvis fremgår av fig. 7, ligger endene 58a og 58b av ringen 58 ikke an mot hverandre. Det er i stedet anordnet en mellomliggende, dimensjonert spalte. Under ventilhylsens 28 bevegelse vil ringen 58 derfor bevirke at væske- strømmen stort sett begrenses til den flate som avgrenses mellom ringendene 58a og 58b. Som det imidlertid fremgår av fig. 8, ligger endene av ringen 60 an mot hverandre. Væskestrømmen er derfor praktisk talt avsperret mot ringen 60 under ventilhylsens 28 bevegelse. Ringen 62 kan ha samme utforming som ringen 60. Ringens ender vil likeledes ligge an mot hverandre, og væskestrøm-men vil likeledes stort sett være avsperret under ventilhylsens 28 bevegelse.

Når ventilen befinner seg i sin første stilling hvori kanalsystemet er lukket, vil væsketrykket være forskjellig i de to soner 22 og 24. Denne forskjell i væsketrykk mellom de to

. soner 22 og 24 vil frembringe en trykkraft som overføres til ventilhylsen 28. En første aksialtrykkraft vil være proporsjonal med trykkforskjellen mellom de to soner 22 og 24 og pakningens 36 effektive tetningsflate. Denne kraft tilstreber å fastholde

ventilhylsen 28 i den første, lukkede stilling. For å unngå at regulatoren 26 må overføre en kraft til ventilhylsen 28, som er tilstrekkelig til å overvinne den første aksialtrykkkraft, er ventilhylsen 28 aksialtrykkbalansert. En pakning 66 danner avtetning mellom ventilhylsen 28 og ventilhuset 32. Pakningen 66 er dimensjonert med en effektiv tetningsflate som stort sett motsvarer den effektive tetningsflate av pakningen 46. Når ventilen 20 er lukket, vil følgelig trykkforskjellen mellom trykksonene 22 og 24 frembringe et andre aksialtrykk som likeledes påvirker ventilhylsen 28. Denne andre trykkraft er proporsjonal med trykkforskjellen og den effektive tetningsflate av pakningen 66. Den første og den andre aksialtrykkraft virker i motsatte retninger mot ventilhylsen 28. Trykkforskjellen på de to sider av pakningen 46 er lik

trykkforskjellen på de to sider av pakningen 66. Jo mindre for-skjellen er mellom pakningenes 66 og 46 effektive tetningsflater, desto mindre blir den netto-aksialtrykkraft som påvirker ventilhylsen 28.

Ved hjelp av et fjærende element 68 tvinges ventilhylsen

28 mot sin første posisjon. Det fjærende element 68 kan besta

av en spiraltrykkfjær som er anbrakt mellom et oppadrettet skulder-part 70 i tilknytning til ventilhuset 32 og et nedadrettet skulder-part 72 på ventilhylsen 28.

Ventilen beveges fra sin første posisjon til sin andre posisjon ved hjelp av regulatoren 26. Regulatoren 26 er forbundet med et trykkpåvirkelig system (ikke vist i fig. 1 til 8). Trykkvæske er virksom gjennom det trykkpåvirkelige system. Ved et tilstrekkelig høyt væsketrykk vil regulatoren 26 beveges i aksialretning i forhold til ventilhuset 32. Regulatorens 26 aksialbe-bevegelse resulterer i sin tur i at det overføres en aksialbevegelse til ventilhylsen 28.

Under drift vil sleidventilen 20 styre tilførselen av væske fra en trykkvæskekildesone 22 til en væskefattig sone 24. Det vil innledningsvis, mens ventilen 20 befinner seg i sin første, lukkede stilling, ikke kunne overføres væske fra væskekildesonen 22 til den væskefattige sone 24. Pakningen 46 befinner seg på dette tidspunkt i'.tettsluttende anlegg mot setet 40. Ventilhylsen 28 er imidlertid trykkbalansert på grunn av pakningen 66. Derfor vil praktisk talt ingen væskekrefter bremse bevegelsen av ventilhylsen 28 fra sin første posisjon ifølge fig. 1 til sin andre posisjon ifølge fig. 6. Som følge av det tettsluttende inngrep med ventilhuset 32 vil pakningen 66 forårsake en friksjoneskraft med tendens til å bremse bevegelsen av ventilhylsen 28. Friksjonskraften som fremkalles av pakningen 66, varierer proporsjonalt med for-skjellen i trykk på de to sider av pakningen. Fjæren 68 utvikler dessuten en trykkraft som vil motvirke ventilhylsens 28 bevegelse mot sin andre posisjon. For å innlede ventilhylsens 28 bevegelse fra sin første til sin andre posisjon blir det til regulatoren 26 overført en kraft som er større enn summen av den friksjonskraft som utvikles av pakningen 66 og trykkraften fra fjæren 68.

Under ventilens 20 åpningssekvens vil det med stadig økende hastighet strømme væske fra væskekildesonen 22 til den væskefattige sone 24. Etter å'være innløpt i sone 24 ledes væsken til en trykkpumpe. Væsketrykket som frembringes av pumpen, innvirker på det trykkpåvirkelige system som er forbundet med regulatoren 26. Derved beveges regulatoren 26 i aksialretning. Regulatoren 26 vil i sin tur bevege ventilhylsen 28. Det utvikles i løpet av åpningssekvensen tilstrekkelig trykkraft til at denne bevegelse kan overføres til drivorganet 30. Ventilhylsen 28 vil på dette tidspunkt bringes i anlegg mot drivorganet, hvorved bevegelsen av dette innledes. Ved tilstrekkelig bevegelse av drivorganet 30 betjenes et verktøy i installasjonen.

Sleidventilen 20 åpnes ved en trinnvis prosess som er vist

i fig. 1 til 6.

Sleidventilen 20 er i fig. 1 vist i sin første, lukkede stil ling. Ventilhylsen 28 befinner seg i sin første posisjon, og pak-. ningen 46 ligger tettsluttende an mot setet 40. Det bør bemerkes at den undre, nedadrettede ende av ventilhylsen 28 befinner seg i avstand fra den øvre, oppadrettede ende 30a av drivorganet 30. Trykkpumpen startes for å åpne sleidventilen 20. Selv om sonen 24 innledningsvis er tømt for væske, vil det finnes en viss, gjen-væerende væskemengde i sonen 24. Denne residualvæske tilføres trykkpumpen. Den utstrømmende trykkvæske innvirker på det trykkpåvirkelige system som er forbundet med regulatoren 26. Regulatoren 26 beveges i nedadgående aksialretning i forhold til ventilhuset

32. Regulatoren 26 vil i sin tur bevege ventilhylsen 28.

Ved en liten bevegelse av ventilhylsen 28 i nedadgående aksialretning atskilles pakningen 46 fra setet 40. Kanalsystemet mellom de to trykksoner 22 og 24 kan gjennomstrømmes av væske.

Den effektive gjennomstrømningsflate dannes innledningsvis av den økende sylinderflate mellom pakningen 46 og seteflaten 40. Et første strømbegrensningssystem bringes imidlertid hurtigst mulig i funksjon. Som det fremgår av fig. 3, er nesepartiet 52 i innledningsfasen plassert radialt innenfor og i tilgrensing til sete-seks jonen 42. Når det første strømbegrensingssystem trer i funksjon, blir kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate avgrenset av den utadrettede sylinderflate 56 på nesepartiet 52 og den motsatt beliggende, innadrettede sylinderflate 44 på seteseksjonen 42. Denne effektive gjennomstrømningsflate er relativt liten, selv om den overstiger den først opprettede og kortlivete, sylinder-formede, effektive gjennomstrøningsflate. Det vil derfor, mens det første strømbegrensningssystem er i funkjson, bare strømme en liten væskemengde gjennom kanalsystemet. Ved hurtig å avgrense en effektiv gjennomstrømningsflate for kanalsystemet i en sone i avstand fra pakningen 46, bevirker det første strømbegrensnings-system en reduksjon av hastigheten av væskestrømmen på tvers av pakningen 46. Følgelig minsker sannsynligheten for trådtrekking med ledsagende, ugunstige virkninger. De atskilte sylinderflater 56 og 44 danner derfor det første trinn i strømbegrensingssystemet for sleidventilen 20. Dette første systemtrinn vil være i funksjon helt til flaten 56 ikke lenger er plassert overfor flaten 44 (se fig. 4).

Når ventilhylsen 28 befinner seg tilnærmelsesvis i den posisjon som er vist i fig. 4, er førstetrinnet i strømbegrensnings- systemet ikke lenger i funksjon. Kanalsystemets effektive gjennom-strømningsf late øker på ny. Andretrinns-begrensingssystemet vil imidlertid fortsatt begrense væskestrømmen gjennom kanalsystemet.

På dette tidspunkt sperres praktisk talt all væskestrømning

gjennom åpningene 36 og 38 av ringene 60 og 62. Noe væske kan imidlertid strømme gjennom åpningen 34. Begrensningen av denne væskestrøm styres av ringen 58. Når ventilhylsen 28 beveges nedad omtrent fra posisjonen ifølge fig. 4 til ringen 58 passerer åpningen 34, blir kanalsystemets effektive gjennomstrømningsflate stort sett avgrenset av spalten melom endene 58a og 58b av ringen 58.

Det strømmer fortsatt væske gjennom kanalsystemet fra væskekildesonen 22 til den væskefattige sone 24. Væsketilførselen til trykkpumpen øker. Pumpen vil derfor øke trykket i den utstrømmende væske. Under innvirkning av trykkvæsken skyves regulatoren nedad i aksialretning i forhold til ventilhuset 32. Ventilhylsens 28 bevegelse fortsetter. Ringen 58 passerer åpningen 34. Deretter er væskestrømmen gjennom åpningen 34 ikke lenger begrenset. Som det fremgår av fig. 6, vil ringen 60 fortsatt begrense væskestrøm-men gjennom åpningen 36. Kanalsystemets effektive gjennomstrøm-ningsflate vil stort sett motsvare summen av åpningens 34 tverrsnitt-flate og flaten av den dimensjonerte spalte i ringen 58.

På det tidspunkt da sleidventilen 20 har nådd den stilling

som er vist i fig. 5, har trykkpumpen mottatt en tilstrekkelig væskemengde for frembringelse av et trykk som er tilstrekkelig for innledning av drivorganets 30 bevegelse. Følgelig vil den nedre ende 28d av ventilhylsen 28 samtidig bringes i anlegg mot den øvre ende 30a av drivorganet 30. Regulatoren 26 fortsetter deretter sin aksialbevegelse over en avstand som er tilstrekkelig til drivorganet 30 er i stand til å betjene et verktøy (ikke vist i fig. 1

til 8) .

Ved fortsatt bevegelse av regulatoren 26 og ventilhylsen 28 vil ringen 60 passere åpningen 38. Væskestrømmen gjennom åpningen 38 begrenses deretter utelukkende av ringen 58. Væsken strømmer dessuten praktisk talt uhindret gjennom åpningene 34 og 36. Ventilen befinner seg på dette tidspunkt i den driftsstilling som er vist i fig. 6.

Det tilføres atter en øket væskemengde til trykkpumpen. Trykket øker i væsken som strømmer ut fra pumpen. Såvel regulatoren 26 som ventilhylsen 28 og drivorganet 30 fortsetter sin bevegelse i aksialretning. Ringen 58 føres forbi åpningen 38. Sleidventilen 20 inntar sin andre, helt åpne stilling (se fig. 2). Væsken strøm-mer på dette tidspunkt praktisk talt fritt gjennom kanalsystemet. Strømningsbanen er imidlertid buktet og strekker seg ikke umiddelbart over den elastiske pakning 46. Pakningen 46 er fortsatt beskyttet. Samtidig er det opprettet en relativt stor, effektiv gjennomstrømningsflate for kanalsystemet.

En trykkpumpe har mottatt en væskemengde som er tilstrekkelig til å frembringe et trykk som vil bevirke at drivorganet 30 skyves tilstrekkelig langt til å kunne betjene et verktøy. Det har fore-gått en regulert tilførsel av væske fra væskekildesonen 22 til den væskefattige sone 24. Denne væsketilførsel var begrenset under sleidventilens 20 åpningssekvens. Begrensningssystemet var anordnet for trinnvis funksjon, slik at pumpen mottok en stadig økende væskemengde. Samtidig var strømningsbanen gjennom kanalsystemet buktet, slik at pakningen 46 ble utsatt for en vesentlig redusert trådtrekkingsvirkning.

Så lenge regulatoren 26 påvirkes av væske av et tilstrekkelig trykk, vil sleidventilen 20 forbli i sin andre, åpne driftsstilling (se fig. 2). Væsketrykket må frembringe en kraft som i hvert fall er tilstrekkelig til å overvinne den oppadvirkende kraft fra den elastiske trykkfjær 68.

Hvis den nedadrettede kraft som påvirker regulatoren 26 av

en eller annen grunn synker under det tilstrekkelige nivå, vil ventilen under påvirkning av fjæren 68, innlede bevegelse fra

sin andre til sin første stilling. Når fjæren 68 igangsetter den oppadgående bevegelse av ventilhylsen 28, trer det andre trinn i strømbegrensningssystemet atter i funksjon. Ringene 58, 60 og 62 vil atter begrense den væskestrøm som passerer ringene. Væsken

som strømmer gjennom kanalsystemet, utsettes for en spjeldvirkning når ringene 58, 60 og 62 krysser åpningene 34, 36 og 38. Denne spjeldvirkning frembringer en trykkforskjell mellom de to sider av hver av ringene 58, 60 og 62. Høytrykksonen befinner seg under hver av ringene 58, 60 og 62, mens lavtrykksonen er beliggende over hver av ringene 58, 60 og 62. De resulterende trykkdifferanser kombineres og utøver en kraft mot ventilhylsen 28 som i samvirkning med fjæren 68 fører ventilen mot dens første stilling. Under ventilhylsens 28 bevegelse mot sin første posisjon vil imidlertid den spjeldvirkning som fremkalles av strømbegrensningssystemet, forhindre dannelsen av en væskestrøm som med stor hastighet passerer

pakningen 46. Den elastiske pakning 46 vil derfor ikke påvirkes ugunstig av væskestrømmen.

Da den elastiske pakning 4 6 ikke er utsatt for ugunstige påvirkninger, hverken under sleidventilens 20 åpnings- eller lukkingssekvens, vil sleidventilen 20 uten funksjonssvikt kunne åpnes og lukkes gjentatte ganger. Selv om det eksisterer en betydelig trykkforskjell mellom væskekildesonen 22 og den væskefattige sone 24, vil sleidventilen 20 kunne åpnes uten at pakningen 46 utsettes for ugunstige påvirkninger. Trykkpumpen kan derfor etter ønske stoppes og startes, uansett av hvilken årsak. Videre kan drivorganet 30 bringes i bevegelse flere ganger i rekkefølge for å betjene et verktøy.

Fig. 9 viser skjematisk en installasjon som innbefatter en sleidventil 20. Anlegget består av en brønn for produksjon av væsker. Sleidventilen 20 tillater gjennomstrømning av væske som tilføres en REDA-(varemerke) pumpe 80. Den utstrømmende trykkvæske fra REDA-pumpen 80 vil i sin tur bevege sleidventilen 20 og fastholde ventilen i dens åpne stilling og aktivisere et brønnverk-tøy 82. Verktøyet 82 kan bestå av den viste sikkerhetsventil 82. Ved betjening vil sikkerhetsventilen 82 åpne strømningsbanen for produksjonsvæsken. Væskene kan deretter produseres fra brønnen.

En REDA-pumpe 80 kan være anbrakt i en brønninstallasjon

for å øke strømningshastigheten av de væsker som produseres fra brønnen. Sikkerhetsventilen 82 er plassert i installasjonen under REDA-pumpen 80, slik at brønnvæskestrømmen fra de produserende lag om ønskelig kan avstenges på en sikker måte.

Brønnen er boret og foret med den vanlige brønnrørstreng

84 innen REDA-pumpen 80, sleidventilen 20 og sikkerhetsventilen 82 monteres i brønninstallasjonen. Foringsrøret 84 strekker seg mellom overflateinstallasjonen og den underjordiske lagformasjon 86. Brønnvæskene' kan strømme inn i foringsrøret 84 gjennom tversgående perforeringer 88 som fører gjennom foringsrøret 84 og inn i formasjonen 86. En rørstreng 90 er nedført gjennom foringsrøret 84. Et pakningselement 92 danner avtetning mellom foringsrøret84 og rørstrengen 90, slik at strømmen av brønnvæsker avgrenses til kanalen gjennom rørstrengen 90. REDA-pumpen 80 og den nedadragende sikkerhetsventil 82 er opphengt i en holder 94 som er utformet i rørstrengen 90. Holderen 94 bevirker at tyngden av REDA-pumpen 80 og ventilen 82 overføres til rørstrengen 90, og gjør det dessuten mulig å isolere inntaket til REDA-pumpen 80 mot REDA-pumpens 80 utløp. En låsehylse 96 er plassert og forankret i holderen 94. Trykkpumpen 80 og sikkerhetsventilen 82 er opphengt under låsehylsen. En pakning 98 for avtetning mellom låsehylsen 96 og holderen 94 er montert på låsehylsen 96. Derved avgrenses væskestrømmen fra formasjonen 86. Væskene fra formasjonen må passere gjennom sikkerhetsventilen 82 og pumpen 80 innen de ut-strømmer i rørstrengkanalen 100 ovenfor holderen 94. Et utløpshode med motor 102 er anbrakt over låsehylsen 96. Utløpshodet 102 omfatter utløpsåpningen 102a hvorigjennom væsken strømmer inn i kanalen 100 gjennom rørstrengen 90. Under påvirkning av REDA-pumpen 80 blir væskene fra formasjonen presset oppad gjennom kanalen 100. En væskeledning 104 står i forbindelse med rørstrengen 90. Brønnvæskene presses inn i væskeledningen 104 og overføres til andre utløpsledninger (ikke vist). Den underjordiske installasjon som omfatter utløpshodet 102, låsehylsen 96, REDA-pumpen 80 og sikkerhetsventilen 82 er i sin helhet ' opphengt i rørstrengen 90 ved hjelp av en kabel 106. Denne kabel 106 innbefatter strøm-ledninger for overføring av elektrisk strøm til en motor i utløps-hodet 102. Pumpen 80 bringes i funksjon når motoren startes. Pumpen 80 bevirker i sin tur at sleidventilen 20 åpnes og at sikkerhetsventilen 82 aktiviseres.

Ytterligere detaljer ved sikkerhetsventilen 82 og ventilens samvirkning med sleidventilen 20 er vist i fig. 10A og 10B samt 11A og 11B. I fig. 10A og 10B er både sleidventilen 20 og sikkerhetsventilen 82 vist i lukket stilling. I fig. 11A og 11B er begge ventiler åpne.

Sleidventilen 20 er den samme som tidligere beskrevet. Motsvarende elementer er betegnet med de samme henvisningstall med tillegg av et "merket" (').

Som det fremgår av fig. 10A og 10B, kan sleidventilen 20 og sikkerhetsventilen 82 være utstyrt med et felles ventilhus 132. Det er anordnet rørformede ventilhusseksjoner 32a', 32b' og 32c'

i tilknytning til sleidventilen 20. Rørformede ventilhusseksjoner 32d' og 132e som rager nedad fra ovennevnte seksjoner, er forbundet med sikkerhetsventilen 82.

Sikkerhetsventilen 82 omfatter et hovedventilelement 110 som styrer væskestrømmen gjennom den langsgående kanal i ventilhuset 132. Når hovedventilelementet 110 befinner seg i sin første, lukkede stilling (se fig. 10B) vil det i den del 24' av kanalen som ligger ovenfor hovedventilelementet 110, oppstå en væskefattig sone 24'. Den del 24a av den langsgående kanal som befinner seg nedenfor hovedventilelementet 110, står i forbindelse med den væskekildesone 22 som omgir ventilhuset 32'. Det viste hovedven-tileelement 110 er et kuleventilelement. Det omfatter en sfærisk ytterflate 110a som ligger an mot en motsvarende anslagsflate 112, når sikkerhetsventilen 82 befinner seg i sin første stilling. Ventilelementet omfatter videre en gjennomgående kanal 110b som

vil forløpe i flukt med den langsgående kanal 24 gjennom ventilhuset 132', når sikkerhetsventilen 82 befinner seg i sin andre stilling.

Kuleventilelementet 110 beveges i aksialretning i forhold

til ventilhuset 32' mellom sin første lukkede stilling og sin andre helt åpne stilling. Under sin aksialbevegelse blir kuleventilelementet 110 også dreiet. Kuleventilelementet 110 omfatter en ytre plan flate 110c hvori det er anordnet dreiespor (ikke vist) og dreiehull 110d. En stasjonær svingtapp 114 (vist ved strekede linjer) strekker seg inn i dreiesporene. Når kuleventilelementet 110 beveges i aksialretning vil svingtappen 114 overføre et moment til kuleventilelementet 110, hvorved elementet bringes i rotasjon. En styretapp 116 strekker seg inn i dreiehullet 114d. Styretappen 116 som beveges i aksialretning i forhold til ventilhuset 132, bevirker at kuleventilelementets 110 rotasjonsakse bibeholder sin stilling i langsgående flukt med ventilhuset 132.

Sikkerhetsventilen 82 betjenes ved hjelp av et drivorgan

30" som beveges i aksialretning i forhold til ventilhuset 132.

Når drivorganet 30' befinner seg i sin første posisjon (se fig. 10B), er kuleventileelementet 110 brakt i sin første stilling, og sikkerhetsventilen 82 er lukket. Når drivorganet er ført til sin andre posisjon (se fig. 11B), vil også kuleventilelementet befinne seg i sin andre posisjon, og sikkerhetsventilen 82 er åpen. Drivorganet 30' består av sammenføyde, aksialt bevegelige seksjoner 30b, 30c, 30d og 30e. Seksjonen 30c omfatter et ventilsete 112

mot hvilket kuleventilelementet 110 kan bringes i anlegg. Seksjonen 30d omfatter styrearmer som er forbundet med styretappen 116. Styrearmenes 30d stilling i langsgående retning opprettholdes under drivorganets 30 aksialbevegelse, slik at kuleventilelementet 110 kan dreie fritt om sin rotasjonsakse.

Da verktøyet 82 består av en sikkerhetsventil, er det anordnet et middel som bevirker at hovedventilelementet 110 tvinges fjærende mot sin første posisjon. Dette middel 118 kan, som vist, bestå av en spiraltrykkfjær. Fjæren 118 er montert mellom et oppadrettet skulderparti 120 på ventilhuset 32 og et nedadrettet skulderparti 122 i tilknytning til drivorganet 30. Hovedventilelementet 110 skyves mot sin første posisjon ved at fjæren 118 tvinger drivorganet 30' mot dets første posisjon.

Den trykkpåvirkelige regulator 26' er bevegelig i aksialretning i forhold til ventilhuset 132, for å skyve ventilhylsen 28'mot dens andre posisjon og derved føre drivorganet 30' mot dets andre posisjon. Som det fremgår av fig. 10A og fig. 11A, er regulatoren 26' forbundet med et trykkpåvirkelig system 124. Det er anordnet et styretrykkammer 126 mellom regulatoren 26' og en øvre, rørformet seksjon 132z av ventilhuset 132. Når trykket i styretrykkammeret 126 har nådd en tilstrekkelig høyde, vil det utøves en trykkraft mot det trykkpåvirkelige system 124, hvorved regulatoren 26' skyves nedad. Gjennom en forbindelsesledning 128 som strekker seg oppad til den trykkvæskekilde som er opprettet ved hjelp av trykkpumpen, kan det overføres trykkvæske til styretrykkammeret 126.

Installasjonen vil under drift muliggjøre en styrt produksjon av brønnvæsker fra formasjonen 86. Ved hjelp av REDA-pumpen 80 kan det produseres en større væskemengde enn det som er mulig uten anvendelse av en slik underjordisk pumpe.

Når pumpen 80 er utkoplet, er såvel sleidventilen 20 som sikkerhetsventilen 82 lukket. Fjæren 68' skyver ventilhylsen 28' og regulatoren 26' oppad til den stilling som er vist i fig. 10A og 10B. Fjæren 118 skyver drivorganet 30' oppad til posisjonen ifølge fig. 10B. Den elastiske pakning 46' bringes i anlegg mot setet 40'. Derved stenges den tversgående kanal gjennom ventilhuset 132. Hovedventilelementet 110 lukker den langsgående kanal gjennom ventilhuset 132.

Det utvikles to trykksoner når ventilene er lukket. Det innestengte trykk fra formasjonen virker i sonen 22 utenfor ventilhuset og i kanalpartiet 24a under hovedventilelementet 110. Dette innestengte trykk fra formasjonen vil motstå enhver bevegelse av drivorganet 30' og hovedventilelementet 110 fra deres første, lukkede stilling. Det trykk som frembringes av prossesser i den av-stengte formasjon og som motstår bevegelsen av kuleventilelementet 110, er større enn den trykkraft som under innledningsfasen kan

utvikles av REDA-pumpen 80.

Det eksisterer en væskefattig sone i ventilhusets 32' kanal 24' som forløper-ovenfor det lukkede hovedventilelement 110. En viss mengde av residualvæskér vil være til stede i den væskefattige sone 24'.

Trykkpumpens 80 elektromotor startes for betjening av sikkerhetsventilen 82 slik at ventilen åpnes og muliggjør produksjon av brønnvæsker. Den elektriske strøm ledes til motoren 102 gjennom en opphengningskabel 106. Ved hjelp av motoren 102 bringes trykkpumpen 80 i funksjon. Residualvæsken i sonen 24' passerer gjennom et inntak til trykkpumpen 80. Væsken bringes under trykk ved hjelp av pumpen 80 og uststøtes. Den utløpende trykkvæske strømmer gjennom ledningen 128 til styretrykkammeret 126. Når trykket i kammeret 126 har nådd tilstrekkelig høyde, blir det trykkpåvirkelige system 124 påført en trykkraft som vil skyve regulatoren 26' nedad. Regulatoren 26' vil i sin tur føre ventilhylsen 28' nedad. Under ventilhylsens 28' bevegelse fra sin første posi-

sjon føres pakningen 46' bort fra setet 40, hvorved den tversgående kanal gjennom ventilhuset 132 åpnes. Væskestrømmen gjennom det tversgående kanalsystem begrenses ved hjelp av førnevnte totrinns-strømbegrensningssystem. Det trinnvis virkende strøm-begrensingssystem forhindrer at en høyhastighets-væskestrøm passerer den elastiske pakning 46'. Videre tilføres trykkpumpen 80 en stadig økende væskemengde. Ventilhylsen 28' vil imidlertid med minimal friksjonsmotstand lettvint kunne gli fra sin første posisjon mot sin andre posisjon, slik at den væsketrykkraft som utvikles ved den innledende utstrømning fra pumpen 80 er tilstrekkelig til å bevege ventilhylsen 28'. Deretter ledes en stadigøkende væskemengde til pumpen, og trykkpumpen 80 frembringer et stadig økende utløpsvæsketrykk. Følgelig øker den kraft som virker mot det trykkpåvirkelige system 124. Denne kraft blir tilstrekkelig stor til å bevege drivorganet 30' og betjene sikkerhetsventilen 82. Ventilhylsen 28' bringes i anlegg mot drivorganet 30' Drivorganet 30' føres'fra sin første til sin andre posisjon. Hovedventilelementet 110 skyves til sin andre, helt

åpne stilling. Sleidventilen 20 og sikkerhetsventilen 82 er vist i åpen stilling i fig. 11A og 11B. Sleidventilen 20 og sikkerhetsventilen 82 fastholdes i åpen stilling så lenge pumpemotoren 102 er i gang.

Når det er ønskelig å lukke sikkerhetsventilen 82 og avbryte produksjonen av brønnvæsker, blir pumpemotoren 102 stoppet.

Etter at pumpemotoren 102 er avstengt, vil trykkpumpen 80 ikke lenger opprettholde trykket i væsken i trykkammeret 126. Den nedadvirkende kraft som utøves mot det trykkpåvirkelige system 124 reduseres. Fjæren 118 tvinger drivorganet 30' oppad. Hovedventilelementet 110 føres til sin første, lukkede stilling. Det fjærende element 68' fører ventilhylsen 28' oppad. Den elastiske pakning 46' bringes atter i anlegg mot setet 40. Det tversgående kanalsystem gjennom ventilhuset 32' er lukket. Produksjonen av brønnvæsker opphører.

Sleidventilen 20 kan bringes i funksjon gjentatte ganger, slik at sikkerhetsventilen 82 hver gang betjenes ved hjelp av pumpen 80. Følgelig kan produksjonen av brønnvæsker fra formasjonen 86 reguleres etter ønske.

Av det ovenstående vil det fremgå at formålene ved foreliggende oppfinnelse er oppnådd. Sleidventilen kan lett åpnes. Ventilhylsen er trykkbalansert, slik at sleidventilen kan åpnes uten at det er nødvendig å overvinne væsketrykk. Mens ventilen åpnes blir det ledet en stadig økende væskemengde til en trykkpumpe. Pumpen vil i sin tur øke det væsketrykk som bevirker at ventilen åpnes. Når trykket er øket i tilstrekkelig grad, vil et drivorgan for et annet verktøy kunne betjenes og beveges. Sleidventilen gjør det derfor mulig å drive et verktøy som tidligere ikke har kunnet drives som følge av mangel på en tilstrekkelig fødevæskemengde for trykkpumpen. For at sleidventilen skal kunne åpnes og lukkes gjentatte ganger mens trykket er forskjellig på de to sider av ventilen, er sleidventilen utstyrt md en elastisk pakning. Den elastiske pakning er beskyttet. Hoveddelen av den elastiske pakning er innkapslet i ventilhylsen. Videre er væskestrømmen gjennom sleidventilen begrenset. Et trinnvis virkende begrensningssystem forhindrer at den elastiske pakning utsettes

for en tversgående væskestrøm. Det er derfor liten sannsynlighet for at den elastiske pakning vil vaskes ut av stilling eller på-føres en trådtrekkingsvirkning. I og med at pakningen er beskyttet, vil installasjonens levetid høyst sannsynlig ikke være begrenset av sleidventilens levetid.

Ovenstående beskrivelse av oppfinnelsen er illustrerende og forklarende. Det kan, innenfor rammen av de etterfølgende patent krav, foretas flere forandringer i dimensjoner, form og materialer samt i detaljene ved den viste konstruksjon uten å avvike fra oppfinnelsens prinsipp.

Claims (16)

1. Installasjon,karakterisert vedat den omfatter en væskekildesone, en væskefattig sone, et verktøy, et drivorgan for styring av verktøyet, som er bevegelig i aksialretning, en trykkgenerator for opprettelse av en trykkvæskekilde ved utnyttelse av væske i den væskefattige sone, en regulator som under påvirkning av trykkvæskekilden kan beveges i aksialretning, og en sleidventil hvorigjennom væske fra trykkvæske-

kilden kan ledes til den væskefattige sone, slik at trykkgeneratoren tilføres en væskemengde som er tilstrekkelig for opprettelse av en væskekilde med et trykk som er tilstrekkelig til at drivorganet, under påvirkning av regulatoren, tilbakelegger den nødvendige avstand for betjening av verktøyet, hvor sleidventilen omfatter et ventilhus, et kanalsystem som strekker seg i tversgående retning gjennom ventilhuset og danner forbindelse mellom væskekildesonen og den væskefattige sone, en seteseksjon som er forbundet med ventilhuset og som innbefatter et anslagssete og et flateparti som utgår fra setet, midler for styring av væskestrømmen gjennom kanalsystemet, som innbefatter en ventilhylse som i forhold til ventilhuset er aksialt bevegelig mellom en første posisjon og en andre posisjon,, og et elastisk pakningselement som er forbundet med ventilhylsen og som bringes i tettsluttende anlegg mot setet når ventilhylsen befinner seg i sin første posisjon, et middel som fjærende tvinger ventilhylsen mot den første posisjon, et system som under påvirkning av trykket i væskekildesonen og den væskefattige sone bevirker at ventilhylsen, i det minste i vesentlig grad, trykkbalanseres når den befinner seg i den første posisjon, samt et trinnvis virkende strømbegrensningssystem for begrensning av væskestrømmen gjennom kanalsystemet i hvert fall under en del av ventilhylsens bevegelse mellom den første og den andre posisjon, hvor trinnsystemet for begrensning av væskestrømmen innbefatter et flateparti på ventil hylsen som er tilpasset for å plasseres rett overfor det førnevnte flateparti på seteseksjonen når ventilhylsen befinner seg i sin første posisjon, slik at de to flatepartier avgrenser en snever, effektiv gjennomstrømningsflate for kanalsystemet under den første del av ventilhylsens bevegelse fra sin første posisjon mot sin andre posisjon, og hvor et andre trinn i begrensningssystemet danner gradvisøkende gjennomstrømningsflater for kanalsystemet under en påfølgende del av ventilhylsens bevegelse fra sin første til sin andre posisjon.

2. Installasjon i samsvar med krav 1,karakterisert vedat kanalsystemet omfatter åpninger som strekker seg i tversgående retning gjennom ventilhuset og som er anordnet med innbyrdes avstand i lengderetningen langs ventilhuset, hvorved andretrinnsstrømbegrensningssystemet beveges under ventilhylsens bevegelse mellom sin første og sin andre posisjon.

3. Installasjon,karakterisert vedat den omfatter et rørformet ventilhus for avgrensning av to trykksoner, hvor den ene trykksone er en væskekildesone mens den annen trykksone er en væskefattig sone, et verktøy, et drivorgan som er bevegelig i aksialretning i forhold til det rørformete ventilhus for betjening av verktøyet, en trykkgenerator for opprettelse av en trykkvæskekilde ved utnyttelse av væske i den væskefattige sone, en regulator som under påvirkning av trykkvæskekilden kan beveges i aksialretning i forhold til det rørformete ventilhus, samt en sleidventil hvorigjennom væske fra væskekildesonen kan ledes til den væskefattige sone, slik at trykkgeneratoren til-føres en væskemengde som er tilstrekkelig for opprettelse av en væskekilde med et trykk som er tilstrekkelig til at drivorganet beveges under påvirkning av regulatoren, hvor sleidventilen omfatter et kanalsystem som strekker seg i tversgående retning gjennom det rørformete ventilhus og danner forbindelse mellom de to trykksoner, en ringformet seteseksjon som er forbundet med ventilhuset, og som innbefatter et ringformet anslagssete og en sylinderflate som utgår fra setet, midler for styring av væskestrømmen gjennom kanalsystemet, som innbefatter en ventilhylse som i forhold til ventilhuset er aksialt bevegelig mellom en første posisjon og en andre posisjon, og et elastisk pakningselement som befinner seg i tettsluttende anlegg mot setet når ventilhylsen er brakt i sin første posisjon, et middel som fjærende tvinger ventilhylsen mot den første posisjon, et system som under påvirkning av trykket i de to trykksoner bevirker at ventilhylsen, i det minste i vesentlig grad, trykkbalanseres når den befinner seg i den første posisjon, samt et flertrinns-strømbegrensningssystem for begrensning av væskestrømmen gjennom kanalsystemet i hvert fall under en del av ventilhylsens bevegelse mellom sin første og sin andre posisjon, hvor flertrinns-begrensningssystemet avgrenser en jevnt økende, effektiv gjennomstrøm-ningsflate for kanalsystemet under ventilhylsens bevegelse fra sin første til sin andre posisjon, og bevirker reduksjon av en høyhastighets-væskestrøm langs det elastiske pakningselement.

4. Installasjon i samsvar med krav 3,karakterisert vedat ventilhylsen innbefatter en neseparti som strekker seg fra det elastiske pakningselement og rager ut langs sylinderflaten på seteseksjonen, når ventilhylsen befinner seg i sin første posisjon, hvor nesepartiet og sylinderflaten er atskilt fra hverandre og avgrenser en mellomliggende, effektiv gjennomstrømningsflate under den første del av ventilens bevegelse fra sin første til sin andre stilling, og hvor flertrinns-strøm-begrensningssystemets første trinn dannes av nesepartiet og sylinderflaten.

5. Installasjon i samsvar med krav 3,karakterisert vedat kanalsystemet innbefatter åpninger som strekker seg i tversgående retning gjennom ventilhuset og som er anordnet med innbyrdes avstand i lengderetningen langs ventilhuset, og at flertrinns-strømbegrensningssystemet videre omfatter ringer som er forbundet med ventilhylsen og som ligger glidbart an mot det rørformete ventilhus, hvor ringene er plassert i avstand fra hverandre, slik at de kan passere nevnte åpninger under ventilens bevegelse mellom sin første og sin andre stilling, og derved selektivt begrense væskestrømmen gjennom kanalsystemet.

6. Installasjon i samsvar med krav 5,karakterisert vedat i hvert fall den ene av ringene har ender som avgrenser en mellomliggende spalte.

7. Installasjon i samsvar med krav 5,karakterisert vedat i hvert fall den ene av ringene har ender som ligger an mot hverandre.

8. Sleidventil, 'karakterisert vedet rør-formet ventilhus for avgrensning av to trykksoner, et kanalsystem som danner forbindelse mellom de to trykksoner, og hvorav i det minste en del strekker seg i tversgående retning gjennom det rørformete ventilhus, og en seteseksjon som er forbundet med det rørformete ventilhus og som omfatter et sete som er anordnet umiddelbart i tilgrensning til den del av kanalsystemet som strekker seg i tversgående retning gjennom det rørformete ventilhus, og et flateparti som utgår fra setet, og hvor det er anordnet midler for styring av væskestrømmen gjennom kanalsystemet, som omfatter en ventilhylse som i forhold til det rørformete ventilhus er bevegelig i aksialretning mellom en første posisjon og en andre posisjon, et elastisk pakningselement som er forbundet med ventilhylsen og som ligger tettsluttende an mot setet når ventilhylsen befinner seg i sin første posisjon, et middel som fjærende tvinger ventilhylsen mot den første posisjon, et system som under påvirkning av trykket i de to trykksoner bevirker at ventilhylsen, i det minste i vesentlig grad, trykkbalanseres når den befinner seg i første posisjon, og et flertrinns-strømbegrens-ningssystem for begrensning av væskestrømmen gjennom kanalsystemet under ventilhylsens bevegelse mellom den første og andre posisjon, som omfatter et første trinn for hurtigst mulig avgrensning av den effektive gjennomstrømningsflate for kanalsystemet under den første del av ventilhylsens bevegelse fra den første posisjon mot den andre posisjon, og et andre trinn for selektiv begrensning av væskestrømmen gjennom den del av kanalsystemet som strekker seg i tversgående retning gjennom det rørformete ventilhus, under ventilhylsens bevegelse.

9. Sleidventil i samsvar med krav 8,karakterisert vedat den del av kanalsystemet som strekker seg i tversgående retning gjennom det rørformete ventilhus, omfatter flere rekker av åpninger, hvor åpningene i hver rekke er anordnet med innbyrdes avstand i lengderetningen langs ventilhuset, slik at væskestrømmen gjennom valgte åpningsrekker begrenses i vesentlig grad ved bevegelse av andretrinnet i strømbegrensningssystemet.

10. Sleidventil i samsvar med krav 8,karakterisertved at ventilhylsen omfatter et neseparti som strekker seg fra det elastiske pakningselement og som rager ut langs førnevnte sylinderflate når ventilhylsen befinner seg i sin første posisjon, hvor nesepartiet og sylinderflaten er atskilt fra hverandre og avgrenser en mellomliggende gjennomstrømningsflate, og fungerer som førstetrinnet i strømbegrensningssystemet.

11. Sleidventil i samsvar med krav 8,karakterisertved at andretrinnet i strømbegrensningssystemet omfattér ringer som er forbundet med ventilhylsen og slik plassert at de selektivt føres forbi den førnevnte del av kanalsystemet som strekker seg i tvergående retning gjennom det rørformete ventilhus, under ventilhylsens bevegelse mellom sin første og sin andre posisjon, hvorved hver av ringene i vesentlig grad begrenser væske-strømmen mot ringen under ventilhylsens bevegelse.

12. Sleidventil i samsvar med krav 11,karakterisertved at i det minste den ene av ringene har ender som avgrenser en mellomliggende spalte.

13. Sleidventil i samsvar med krav 11,karakterisertved at i det minste den ene av ringene har ender som ligger an mot hverandre.

14. Sleidventil i samsvar med krav 8,karakterisertved at den del av kanalsystemet som strekker seg i tversgående retning gjennom det rørformete ventilhus, omfatter flere rekker av åpninger hvor åpningene i hver rekke er anordnet med innbyrdes avstand i lengderetningen langs ventilhuset, og at andretrinnet i strømbegrensningssystemet omfatter ringer som er forbundet med ventilhylsen og slik plassert at de selektivt passerer valgte åpningsrekker under ventilhylsens bevegelse mellom sin første og sin andre posisjon, hvorved hver av ringene i vesentlig grad begrenser væskestrømmen mot ringen under ventilhylsens bevegelse.

15. Sleidventil i samsvar med krav 14,karakterisert vedat i det minste den ene av ringene har ender som avgrenser en mellomliggende spalte.

16. Sleidventil i samsvar med krav 14,karakterisert vedat i det minste den ene av ringene har ender som lianer an mot hverandre.