NO803782L - Ventil - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en ventil til bruk for

a stenge rørledninger, og er særlig beregnet til bruk for å stanse ukontrollert utblåsing ved produksjon av eller boring etter olje eller gass. Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en ventil beregnet til å monteres på et rør, idet ventilen omfatter et bor beregnet til å bore

på tvers av rørets lengderetning samt midler for å tette røret.

Som et eksempel på kjent teknikk skal vises til US-PS 3717202, som viser en ventil med et ventilhus, et mekanisk drevet bor samt et tetteelement utformet i ett med boret idet tetteelementet etter boringen rager på tvers inne i røret og.tetter mot gjennomstrømning i dette. Den kjente ventil er beregnet til å monteres på et gass-

eller oljeførende rør over vannflaten. Boret drives, via en horisontal aksel, av en motor ombord i et flytende fartøy, mens matebevegelsen for boret oppnås ved hjelp av en fjær eller ved bruk av et manuelt betjent ratt. Drivoverføringen til boret skjer gjennom et rør som har étvledd, og akselen har et universalledd inne i rørets ledd, slik at det kan kompenseres for fartøyets bevegelser under boringen. Leddene medfører også at akselen ikke behøver å være horisontal utenfor leddene. Hensikten

med arrangementet må antas å være og oppnå sikkerhet for operatørene, ved at de befinner seg i én viss avstand fra olje~eller gassrøret som skal perforeres. Imidlertid er arrangementet meget tungvint å bruke. En mulighet er at hele arrangementet, inklusive fartøyet, er permanent montert, hvilket selvsagt ikke er noe akseptabel løsning

av økonomiske og praktiske grunner. En annen løsning er at bare selve ventilen er permanent montert, men i såfall er det et omstendelig arbeid å tilkoble aksel-

røret og fartøyet etter at en ukontrollert utblåsning har startet, idet det da sprøytes olje og gass over et stort område omkring plattformen. Det arrangement som fremgår av US-PS 3717202 kan derfor ikke ses å være hensiktsmessig

for å stanse en utblåsning.

US-PS 1851894 viser også en ventil beregnet til å stanse en utblåsning. I likhet med ventilen kjent fra US-PS 3717202 omfatter ventilen et hus som kan åpnes for å monteres omkring et olje- eller gassrør, samt et bor for boring gjennom røret på tvers. Ved bruk av ventilen bores det imidlertid gjennom både foringsrør og olje- eller

assrør, ved bruk av et bor som har vesentlig større diameter enn olje- eller gassrøret. Det skjer derved ingen stegning av olje- eller gassrøret, men oljen eller gassen ledes gjennom ventilen og videre gjennom ledninger, for å samles opp i tanker. Driften av borets rotasjon kan skje ved bruk av motor, mens matebevegelsen utføres manuelt. Dette arrangement er meget komplisert, og er ikke beregnet til bruk under vann. Arrangementet med-fører ikke egentlig at utblåsningen stanses, men at.-oljen eller gassen bortledes og samles opp.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme

frem til en ventil av den innledningsvis angitte type som på en meget sikker måte kan fjernstyres under boringen, uten at det må monteres et komplisert arrangement for å utføre boringen.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med en ventil som angitt i det etterfølgende patentkrav 1.

Ventilen i henhold til oppfinnelsen kan være permanent montert på et olje- eller gassførende rør, og det eneste arrangement som trengs foruten ventilen er en hydraulisk trykk-kilde og ledninger for hydraulikkolje. Når ventilen anvendesii forbindelse med en offshore plattform, anbringes hjelpeutstyret på plattformen. Det er selvsagt også mulig å anbringe hjelpeutstyret et annet sted,

for å sikre at ventilen kan betjenes også dersom det bryter ut brann i forbindelse med en utblåsning.

Ventilen lar seg selvsagt også montere etter at en utblåsning har startet, dersom forholdene tillater det. Monteringen skjer meget enkelt, ved at huset, som kan være delt i et diametralplan i det parti som skal omgi røret og f.eks. har en hengsling, åpnes og føres omkring røret, og skrus sammen. Ledninger for hydraulikkolje kan på forhånd være tilkoblet ventilen, og den er således klar til bruk etter at den er montert på røret.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av de vedføyde tegninger, som viser utførelsesformer av ventilen samt detaljer ved denne. Fig. 1 viser et snitt gjennom ventilen, i et plan vinkelrett gjennom det rør ventilen skal anvendes på, idet planet går gjennom det langsgående midtplan for det parti av huset som inneholder stempelet og boret. Fig. 2 viser ventilen sett i motsatt retning i forhold til i fig. 1, vist slik den kan se ut utenfra, og med en tilkoblet slange for bortledning av borespon sammen med olje eller gass under boringen. Fig. 3 viser en utførelsesform av det parti av huset som skal anbringes omkring et rør.

Fig. 4 viser ventilen montert på et rør.

Fig. 5 viser en utførelsesform av ventilen, beregnet til å monteres på enden av et rør. Fig. 1 viser et ventilhus 15 som har et sylindrisk parti som inneholder et stempel 5, et bor 3 og en drivaksel 2. På den bakre ende av huset 15 er anbragt en hydraulisk motor 1, som kan tilføres hydraulikkolje gjennom en ledning 12, for å dreie akselen 2 og dermed boret 3. Oljen returnerer gjennom en ledning 12'.

Ventilen er vist montert slik at huset 15 omgir et rør

4som skal.:stenges. Det rom i huset som stempelet 5 befinner seg i er tilkoblet en hydraulikkledning 12", og det vil fremgå at stempelet 5 kan gi matebeyegelse for boret 3. Boret 3 kan bevege seg i lengderetningen i forhold til akselen 2. Dette kan f.eks. oppnås ved at akselen 2 er riflet utvendig og at stempelet 3 er riflet innvendig i boringen for boret 3 ("splineskobling").

For at stempelet 3 ikke skal roteres på grunn av friksjons-forbindelsen med stempelet 3, kan det anordnes en styring mot sylinderen, eller stempelet kan avvike fra sirkel-tverrsnitt. Eventuelt kan benyttes kule- eller rulle-lager som forhindrer at stempelet roterer i noen vesentlig grad.

Stempelet kan, slik som vist, ha en forlengelse som ut-gjør lukkeelement når boringen er fullført. Lukkeelementet kan også utgjøre en forlengelse bakover av boret 3.

Fig. 1 viser dessuten en hengselakse i en hengselanordning 16 for åpning av huset 15, samt en ytterligere hengselanordning 17 for å svinge ventilen på plass.

Dessuten er vist en hjelpeventil 8 innenfor - en åpning 7 i huset. Utenfor åpningen 7 er antydet et deksel 14. Hensikten med dette er at boresponet som dannes ved boringen skal kunne spyles ut ved hjelp av oljen eller gassen i røret 4 innen boringen er fullført. Dette oppnås ved at det parti av huset 15 som omgir røret 4 har klaring mot ytterveggen av røret 4. Når således spissen av boret 3 bryter gjennom rørveggen, vil olje og/eller gass strømme ut av røret og føre med seg borsponet ut gjennom hjelpeventilen 8, åpningen 7 og dekselet 14, som løsner på grunn av trykket. Det kan også være anordnet

et element som brister på grunn av trykket i oljen eller gassen. Ventilhuset kan således være lukket når boringen starter.

Den .ovenfor beskrevne utspyling av borespon er av stor betydning for å unngå at sponet skader tetteflåtene.

Etter at boringen er fullført vil lukkeelementet auto-matisk stenge for utslipp av olje eller gass gjennom åpningen 7, og det er ikke nødvendig å stenge hjelpeventilen 8, selv om dette naturligvis kan gjøres.

Fig. 2 viser hvordan hydrauliske sylindre kan anordnes utenpå huset 15, for å åpne huset når det skal anbringes

på et rør og for å lukke huset etter anbringelsen. Dessuten er vist ledd for å bevege ventilen ved monteringen. Fig. 2 viser også ventiler for tilførsel av en inert gass, f.eks. C02, hvilket kan gjøres før boringen starter for å hindre brann. Fig. 3 viser ventilen i åpen tilstand, idet huset 15 er sammenhengslet. De langstrakte halvdeler av huset 15

vil etter montering av ventilen på et rør omgi røret,

og de partier av huset 15, som inneholder henhv. driv-enheten med motoren 1, stempelet 5, akselen 2 og boret 3, henhv. ventilen 8 og åpningen 7, rager vinkelrett ut fra hver sin halvdel av de sammenhengslede partier av huset 15. Fig. 3 viser dessuten hvordan de sammenhengslede halvdeler av huset 15 kan ha ribber for å gi feste mot røret.

Fig. 4 viser ventilen montert på et rør 4. Det parti av huset 15 som inneholder hjelpeventilen 8 er til-

koblet en slange for bortledning av borespon sammen med olje og/eller gass under boringen.

Det er også mulig å tilpasse ventilen til monteringen

på enden av et rør slik at ventilen utgjør en forlengelse av røret Røret rager således ikke gjennom eller i noen vesentlig grad inn i ventilhuset, og det anordnes derfor en rørhylse inne i huset. Rørhylsen erstatter således røret i det

parti hvor boret arbeider, og gjennombores av boret på samme måte som røret. Også ved denne utførelsesform er det klaring mellom huset og rørhylsen som skal bores på tvers, slik at oljen og/eller gassen i røret virker til å

drive ut borespon, på samme måte som forklart i forbindelse med fig. 1.

En ventil i henhold til oppfinnelsen er særlig egnet

til bruk under vann, men kan også brukes over vann eller på land.

Når ventilen anvendes permanent montert under vann, kan den være fylt med olje og kan således forbli intakt og klar til bruk i lang tid.

Tiden for selve boringen kan eksempelvis være 1-2 timer. Stempelet som gir matebevegelse under boringen bør tilføres hydraulikkolje med et slikt trykk at matingen blir passende. Det kan holdes kontroll med hvor langt boringen er kommet, ved at det anvendes midler til å måle den oljemengde som til enhver tid er tilført bak stempelet. Det er imidlertid også mulig, dersom det gis avkall på denne mulighet, å føre den olje som driver stempelet videre til den hydrauliske motor som roterer boret, idet oljen føres i retur fra motoren.

Boret som anvendes er fortrinnsvis spisst, slik at rør-veggen gjennombrytes med minst mulig mengde spon. Derved kan unngår at tetteflatene skades av sponet, som fjernes av oljen og/eller gassen i røret så snart det dannes åpning i rørveggen.

Claims (10)

1. Ventil til bruk for å stenge rørledninger, idet ventilen omfatter et hus beregnet til å monteres på et rør, et bor beregnet til å bore på tvers av rørets lengderetning samt midler for å tette røret, karakterisert ved at en hydraulisk motor (1) er anordnet for å drive boret (3) i rotasjon, at et stempel (5) er anordnet for å gi boret (3) matebevegelse og at motoren (1) og rommet bak stempelet (5) har tilkoblinger for et hydraulisk system.

2. Ventil som angitt i krav 1, karakterisert ved at motoren (1) er anordnet bak stempelet (5), at en drivaksel (2) mellom motoren (1) og boret (3) forløper gjennom stempelet, og at stempelet er slik tilkoblet akselen at stempelet kan beveges i lengderetningen i forhold til akselen under opprettholdelse av drivforbindelsen for rotasjon.

3. Ventil som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at midlene for å tette røret utgjøres av en forlengelse av boret (3) -bakover.

4. Ventil som angitt i krav 1-3, karakteriserr ved at motoren (1) og stempelet (5). er innrettet til å tilføres hydraulikkol je hver for seg.

5. Ventil som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at den omfatter midler for å hindre rotasjon av stempelet.

6. Ventil som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at det parti av huset {'15) "som omgir røret i det området som skal bores gir klaring til rørets ytterflate, slik at olje eller gass kan slippes ut og virke til å fjerne borespon etter at rørveggen er perforert av boret (3).

7. Ventil som angitt i krav 1-6, beregnet til å monteres på enden av en rørledning, karakterisert ved at ventilhuset (15) inneholder en rørhylse beregnet til å perforeres av stempelet.

8. Ventil som angitt i krav 6, karakterisert ved at huset omfatter en hjelpeventil (8) beregnet til å åpnes etter at boringen har startet, for utslipp av olje eller gass og borespon.

9. Ventil som angitt i krav 8, karakterisert ved at hjelpeventilen (8) omfatter et element som brister ved et visst indre overtrykk i huset.

10. Ventil som angitt i krav 8, karakterisert ved at hjelpeventilen (8) omfatter et element som løsner ved et visst indre overtrykk i huset.