NO821404L - Test-ventiltre. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et testventiltre og et system for testing og produksjon av en brønn utaskjærs.

Ved produksjonstes.ting av brønner utaskjærs er det ønskelig at produksjonstestestrengen skal kunne frakobles hurtig i brønnen i tilfellet av nødsituasjoner, slik som ytterst dårlige værforhold. Ved utførelse av. denne hurtige frakobling må det . samtidig foretas en avstengning av brønnen.

Passende anordninger.for dette formål er vist i US patent nr. 3 411 576' til Taylor, bevilget eller utgitt den 19. novem-ber 1968. Ifølge dette patent ble flere ventiler og ventilpå-virkere etterlatt i brønnen, og produksjonsstrengen over sikkerhetsventilene mot utblåsning ble frigjort fra testventiltreet

. og- dette ble etterlatt sammen med sikkerhetsventilene mot utblåsning, når en frakobling ble nødvendig, slik som under dårlige værforhold..Ifølge Taylor ble ventiltreet opphengt i brønnhodet, og styrefluidstrømmen for sikkerhetsventilene mot

utblåsning strømmet omkring ventiltreet, mens styrefluidstrøm-men for ventilene' i ventiltreet strømmet gjennom ventiltreet.

Senere versjoner av et testventiltre er vist i US patenter nr. 3 955 623 ,- bevilget den 11. mai- 1976 til Aumann, nr.

3 967 647, bevilget den 6. juli 1976 til Young og nr. 3 870 101, bevilget den 11. mars 1975 til Helmus. Innretningen ifølge Aumann omfatter to klaffeventiler, og påvirkningsinnretningen for åpning av klaffeventilene er anordnet i forbindelse-med en

styring som blir frakoblet og lar de to klaffeventiler bli igjen i brønnen. I patentet til Young, beskrives det at en kombinasjon av en kuleventil og en klaffeventil.blir igjen i brønnen,

der påvirkningsinnretningen til denne dobbeltventil er anordnet

i styringen og fjernes når styringen trekkes opp, idet dobbelt-ventilen blir^ igjen i brønnen.

I den kommersielle utførelse som benyttes av patenthaveren til patentene til Aumann og Young, kan ventilhuset bli liggende under avskjæringsstemplene i stabelen av utblåsningshindrende ventiler etter at styringen er blitt fjernet.

Patentet til Helmus viser en annen type testventiltre, der to ventiler og deres påvirkningsinnretninger blir igjen i brøn-nen etter at styringen er blitt fjernet.

I publikasjonen OEC 522 9 fra Otis Engineering'Corporation,

Dallas, Texas, er det vist et ventiltre med to kulev.en tiler som også blir igjen i brønnen etter at styringen er fjernet. Som i patentet til Young anføres det også i Otis-publikasjonen at

den nedre kulevéntil kan virke som en kutteinnretning som kut-ter en line, som kan være strukket gjennom ventiltreet, når det ønskes en .hurtig løskobling. : Ifølge publikasjonen sørger et bruddstiftarrangement for en forsinket lukking av den øvre kulevéntil, slik at den nedre kulevéntil kan kutte av en line,

og at linen kan trekkes tilbake gjennom den øvre kulevéntil før' •denne lukker. Ventiltreet ifølge publikasjonen anviser et system, der ventiltrelegemet kan være plassert under avskjæringsstemplene. på sikkerhetsventilene mot utblåsning, etter at styringen er løskoblet. Ingen av de. foran anførte testventiltrær

omfatter et ventiltre- som har så liten vertikal dimensjon at hele ventiltreet kan være plassert under avskjær.ingsstemplene

i sikkerhetsventilene mot utblåsning, som i et nødstilfelle kan kutte .av produksjonsrøret, fluidumledningér etc, over ventiltreet for å stenge av brønnen under.avskjæringsstemplene. I det tilfelle at produksjonsrøret kuttes over ventiltreet og skjærer av alle styreledninger, bør systemet være feilsikret, det vil si at styreventilene må lukkes automatisk for å stenge av strømmen fra formasjonen.

I de tidligere kjente utførelser som benyttet en kulevéntil, ble det brukt en fjær til å motvirke styretrykket, og en annen fjær ble brukt til å holde kuleventilen lukket.

I enkelte tilfelle kan det være ønskelig å la brønnen strømme i så lang tid gjennom testventiltreet at brønnen kan - betraktes som om den er-satt i produksjon. I. slike tilfelle

er det av og til ønskelig å montere en nedsenket sikkerhetsventil.som styres fra•overflaten, og som vil stenge av brønnen i samsvar med kjente prosedyrer i tilfelle det skulle skje noe uvanlig ved overflaten, f.eks. et uhell som kan resultere i. at brønnfluider slippes ut tii omgivelsene.

Tidligere har det vært montert en nedsenket sikkerhetsventil i produksjonsrøret under et'testventiltre, og for å styre sikkerhetsventilen benyttes den kjemiske injeksjonsledning som er ført gjennom ventiltreet.og danner tilførselsledning for hydraulisk fluidum til sikkerhetsventilen. Selv om dette system sørger for tilfredsstillende styring av den nedsenkede sikker- . hetsventil , blir det ikke mulig å benytte denne'strømvei gjennom ventiltreet til å sprøyte kjemikalier ned i brønnene

En gjennomboret glidekobling, som omhandlet i denne søknad, har også vært benyttet tidligere som et middel til å føre fluidum forbi sikkerhetsventilene mot utblåsning, men har ikke vært benyttet-til å styre en nedsenket sikkerhetsventil.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et meget kort neds-enkbart ventiltre, der hele ventiltreet kan plasseres under avskjæringsstempelet.i en vanlig kjent.sikkerhetsventil mot utblåsning.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et meget kort testventiltre, der ventilhuset vil bli liggende under avskjæringsstemplene i alle kjente utaskjærs sikkerhetsventiler mot utblåsning, når styringen kobles fra ventilhuset og løftes opp.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et testventiltre med flere ventiler, der kreftene som presser den nedre ventil mot lukket stilling, er større enn de som presser den øvre ventil mot lukket stilling, .slik at den nedre ventil kan skjære av en ledning til denne, og "at ledningen.kan fjernes gjennom den 'øvre ventil før denne lukkes.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et testventiltre, der påvirknings- eller betjeningsstemplene i alle ventiler er slik utbalansert at ventiltreet kan benyttes på en hvilken som helst dybde, og der enhver feil i en dynamisk av-tetning vil føre til én strøm i det utbalanserende system og fører, til at ventilen blir sikker.

, Enda et formål med oppfinnelsen er å sørge for at en ventil i et testventiltre både .lukkes av en trykklomme og av en vanlig lukkefjær, som sørger for.tilstrekkelig kraft til å avskjære ledningen som går gjennom ventilen.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et testventiltre med en utbalanseringsledning, slik at hvis-trykklommen skulle være.borte, kan utbalanseringsledningen settes under et trykk som er stort nok til å avskjære en ledning.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et nedsenkbart testventiltre, der den hedre ventil kan brukes til å skjære av en ledning, og dér den påførte kraft på ventilelementet for å dreie dette til lukket stilling fås fra et kraftpå- virkningsorgan som er en' permanent del av ventilhuset, slik at maksimal kraft kan påføres den nedre ventil for å avskjære en ledning.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en en-kelt fjær for den nedre kulevéntil i et testventiltre, som både motvirker styretrykket og fører kulen til lukket stilling.

Enda et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et testventiltre i kombinasjon med en fra overflaten styrt, nedsenket sikkerhetsventil som kan styres av trykkfluidum som normalt forefinnes i strømvéien for trykkfluidum i sikkerhetsventilen uten at den vanlige funksjon for en slik strømvei går tapt.

Enda et formål med oppfinnelsen er å kombinere et nedsenkbart testventiltre med en fra overflaten styrt, nedsenkbar sikkerhetsventil i produksjonsrøret under testventiltreet, der den nedsenkbare sikkerhetsventil styres av det trykkfluidum som virker som styrefluidum for ventiltreet eller av det trykkfluidum som virker som utbalanseringsfluidum for ventiltreet.

Enda et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et testventiltre. og en fra overflaten styrt, nedsenkbar 'sikkerhetsventil i kombinasjon med en gjennomboret glidekobling som står i fluidumforbindelse med en riflet opphengningsanordning, som bærer testventiltreet i et brønnhode/ der styreledningen til den nedsenkede ventil strekker seg mellom ventilen • og den riflede opphengningsanordning.

Andre formål, trekk og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå klart av tegningene, beskrivelsen av disse og av patentkraverie.

På tegningene viser samme henvisningstall til samme deler

og viser en utførelse av oppfinnelsen hvor':

Fig. 1 er et skjematisk- delsnitt gjennom en stabel utblåsningshindrende ventiler og viser det nedsenkbare testventiltre ifølge oppfinnelsen, montert under avskjæringsstemplene i de ut-'blåsningshindrende ventiler. Fig.' 2 er et snitt i likhet med det på fig. 1, der styringen for ventiltreet er vist frakoblet fra ventilhuset og er . ført oppad i den utblåsningshindrende ventil stabel, klar for å trekkes fra ventilstabeleh, slik at de øvre avskjæringsstemplene kan lukkes over ventilhuset ved avstengning av brønnen.

Fig. 3A og 3B er deler i kvartsnitt, lagt langs linjen 3-3

pa fig. 7 og viser styreventilene i åpen stilling.

Fig. 4A og 4B er deler i k<y>artsnitt i likhet med fig. 3A og 3B, lagt langs linjen 4-4 på fig. 7, og viser motstående kvadrant av ventilene i lukket stilling, idet fig. 3A og' 4A,

3B og 4B når de betraktes' sammen, danner et helt snitt gjennom det nedsenkbare testventiltre, og viser ventilene åpen og lukket ...

Fig. 5 er et vertikalt snit,t, lagt langs linjen 5-5 på

fig. 7 og viser styringsdelen i testventiltreet...

Fig. 6 er et vertikalt snitt av den nedre ventilhusdel i

testventiltreet. Fig. 7 er et grunnriss av testventiltreet ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 er et uttrukket riss av en styrearm og det nedre

venti,lsete.

Fig. 9 er et skjematisk snitt som viser kombinasjonen av et testventiltre og en nedsenkbar sikkerhetsventil som påvirkes av styretrykket for testventiltreet. Fig. i O-A er et snitt i likhet med det på fig. 3B og viser i kvartsnitt en del av den nedre seksjon av ventiltreet og av glidekoblingen festet til dette, 'og viser på hvilken måte hydraulisk fluidum kan føres enten fra styrekammeret eller utbalanseringskammeret til glidekoblingen, og

fig. 1-OB viser et riss, delvis i snitt og delvis i oppriss, og viser den nedre del av glidekoblingen, den riflede opphengningsanordning og den nedsenkbare sikkerhetsventil som henger

•ned fra ventiltreet.

Det skal først vises til fig.' 1 og 2, der det er vist en boring 10 gjennom den utblåsningshindrende sikkerhetsventil-stabel. Denne stabel er vanligvis laget av flere sikkerhetsventiler mot utblåsning, der hver ventil er forsynt med stempler. Slike stempler' er vist ved 11,'12, 13 og 14. De nedre, stemplene benyttes vanligvis til å styre injeksjonen av fluidum inn i ringrommet. Den øverste utblåsningshindrende ventil er utstyrt med stemplene 1.4, som vanligvis er avskjæringsstem-pler,som lukker boringen gjennom den utblåsningshindrende ventil, fullstendig i stedet for å stenge av rundt et rør, slik ,som den utblåsningshindrende ventil 11 gjør. De øvre stempler kan også være av den avskjærende type som er i stand til å skjære av produksjonsrøret, f.eks. røret 15, som testventiltreet er opphengt i, slik at avskjæringsstemplene i nødstilfelle kan lukkes ved å avskjære produksjonsrøret og styrekabler og lignende fra testventiltreet. ■ Avskjæringsstemplene stanger av' ovenfor testventiltreet og lukker den utblåsningshindrende yen-tilstabel, slik det er klart, for fagfolk på området.

Testventiltreet er antydet generelt med henvisningstallet 1-6 og er meget kort i vertikalretningen, slik at hele testventiltreet kan monteres under avskjæringsstempelet 14. Denne meget korte dimensjon gjør det mulig å plassere ventilhusdelen 17 i testventiltreet i brønnen under lukkestemplene på i hovedsaken enhver vanlig kjent utblåsningshindrende ventilstabel,

slik at styringsdelen,18 for ventiltreet kan frakobles og fjernes fra kontakt med ventilhusdelen 17 i ventiltreet,. og slik åt avskjæringsstemplene 14 kan lukkes over ventilhuset, slik som vist på fig. 2, for derved å stenge av brønnen til ethvert tidspunkt omstendighetene'tilsier at operatøren bør frakoble brønn-hodet.

Som vist skjematisk på fig. 1 og .2 kan testventiltreet 16 plasseres i brønnen på enhver ønsket måte. Testventiltreet blir f. eks. montert på en s.tyringsrørseks jon 19 som igjen er

påmontert en styreskive 21. Styreskivén 21 understøttes på en avsats 22 i brønnhodet, og de utblåsningshindrende ventiler med stemplene 11 og 12 kan lukkes om styringsrøret 19 for å kunne

styre brønnringrommet.

Det skal først vises til fig. 6 som viser en seksjon 1? avi testventiltreet som blir igjen i brønnen når styringen 18 blir frakoblet og trukket opp. Denne nedre seksjon 17 omfatter et hus som på den øvre ende har en. låsering 23 og som er koblet til.en midtre låsehylse 24. Under låsehylsen 24 omfatter huset fjærhylsen 25 og bunnhylsen 26. Ventilhuset er hovedsakelig

rørformet og er avpasset for tilkobling til styringsrøret 19 , via gjengene 27.

Ved den øvre ende av huset er låseringen 23 utstyrt med et ringspor 28 som opptar sperreorganer på styringen, slik det vii fremgå senere.

Fjærhylsen 25 er utstyrt méd en indre styringsboring 25a som danner en sylinder hvori det er montert et frem og tilbake bevegbart stempel 29. Passende pakningsorganer, slik som O-rin ger 31 avtetter méllom stempelet 29 og sylinderen 25a. O-ringen 32 avtetter mellom stempelet og låsehylsen 24, slik at.det dannes et kammer 33 over stempelet 29. Dette kammer er forbundet' med styrefluidumledningen 34 for tilførsel av styrefluidum til den øvre flate på stempelet 29 for å trykke stempelet nedad.

Inne i sylinderen 25a danner den øvre ende på den nedre hylse 26 en fjærstøtte 35. En fjær 36 strekker seg mellom fjær-støtten 35 og stempelet 29 og presser stempelet 29 oppad mot

den kraft som utøves av trykkfluidet inne i styrekammeret 33'. En styring av trykket i styrekammeret vil på vanlig kjent, måte føre til at stempelet 29 føres frem og tilbake avhengig av den kraft som utøves av dette trykk og av fjæren 36. Som det vil fremgå senere benyttes det også en .trykklomme som virker på stempelet, .men hvis denne trykklomme blir utelatt eller er ute av funksjon, f.eks. ved at en pakning lekker, vil stempelet -bli styrt ved samvirkningen mellom trykket i styrekammeret 3 3 og fjæren 36. Trykklommen kan selvsagt utelates og stempelet kan styres utelukkende av forskjellen mellom trykket i kammeret 33 og kraften fra fjæren 36 , hvis det ikke sørges for utbalansering. I samsvar med oppfinnelsen er det foretatt skritt' for å utbalansere den hydrostatiske trykkhøyde i fluidet i styréled-ningen, slik.at ventiltreet kan benyttes på enhver ønsket dybde, slik det vil fremgå senere.

En fluidumledning strekker seg gjennom huset for de brønn-fluider som blir produsert. Denne fluidumledning dannes av en indre boring gjennom kuieventilopplagringen 3 7 ved den nedre ende av konstruksjonen, gjennom forbindelsesstangen 29a, gjennom kuleventilsetet 38, gjennom klaffeventilhuset 39, gjennom klaffeventilsetet 41 og gjennom boringen 24a i låsehylsen 24.

I den viste utførelsesform omfatter.denne del den øvre ende på kuleventilstøtten 37 og strekker seg oppad til stempelet 29.

inne i denne del av fluidumbanen, det vil si den som omgis, av fjæren, er ventiltreet utstyrt med et ventiiorgan, slik som et kuleventilelement 42, som ligger tettende an mot den nedre ende på ventilsetet .38. Kuleventilsetet 38 er koblet til f-or-bindelsesstangen 29a, og styrearmer 43a og 43b strekker seg nedad fra setet 38 på hver side av kuleelementet 42 og har inn-adstikkende tapper 43c og 43d som kulen er opplagret på på vanlig kjent måte, slik at den vanlige frem.og tilbakébevegelse av

stempelet 2 9 vil bevirke at kulen 4 2 dreies mellom åpen og lukket stilling. Fig. 8 viser at setet har et ytre ringspor

. 38a, og i dette stikker omkretsen på en tverrdel på de T-for-mede styrearmer, for derved å kunne bevege kulen 4 2 frem og tilbake. Kuleventilen er altså på denne kjente måte opplagret på tapper 44a og 44b som er anordnet i kuleopplagringen 37. Kulen 42 ér forsynt med slisser som er vist med prikkede linjer og som samvirker med tappene '44a og 44b for å kunne utøve rotasjonen. For å kunne- tilveiebringe et meget kort testventiltre, er ventilelementet 42 anordnet slik at det i det minste

delvis ligger -inn i den del av fluidumbanen som omgis av fjæren 36. I den visté' utførélsesform er kulen 42 og den flate på

setet som ligger an mot kulen plassert helt og holdent inne i den del av fluidumbanen som ligger radialt innenfor fjæren 36, det vil si over fjærstøtten 35 og under stempelet 29. På grunn av dette arrangement minskes den vertikale dimensjon, som er

kritisk når det gjelder fremstilling av et meget kort ventiltre og frembringelse av passende kraft via den direkte og kraf-tige kobling mellom stempelet og ventilen, slik at det fås stor nok kraft til å føre ventilen til lukket stilling og til å kutte en ledning eller annen forbindelse eller styrekonstruksjon, som kan strekke seg gjennom kuleventilen.

Som antydet ovenfor foretrekkes det å utbalansere den kraft som utøves av den hydrostatiske trykkhøyde for trykkfluidet i styreledningen fra overflaten ned til styrekammeret 33. For dette formål virker kammeret 4 5 under stempelet 29 både som et fjærkammer og som et utbålanseri-ngskammer. Forbindelsesstangen 29a bringes- teleskopisk over kuleopplagringsstøtten 37 og en passende pakning, slik som en O-ring 46 danner en glidende tet-ning mellom disse. Denne pakning danner i samvirke med stempel-pakningen 31 et fluidumkammer 45 for utbalansering av fluidet i styrekammeret 33. Stempelet er anordnet teleskopisk om klaffeventilhuset 39 pg ert glidépakning, slik som en O-ring 47 avtetter mellom stempelet og klaffeventilhuset.

Denne glidépakning 47 avstenger sammen med pakningen 32 mellom hylsen 24 og stempelet 29 boringen 49 inne i hylsen 24. Mellom boringen 49 og utbalanseringskammeret.er det skaffet forbindelse gjennom en kanal 51 som går gjennom stempelet 29. En ledning 52 for utbalanseringsfluidet står i forbindelse med ka nalen 51 gjennom stempelet og fører utbalanserende trykkfluidum fra overflaten til utbalanseringskammeret 45. Trykket i styrekammeret 3 3 og i utbalanseringskammeret 45 som skyldes den hydrostatiske trykkhøyde i fluidet over stempelet kan derved utbalanserés . • Ved å anordne de mange pakninger slik at de områder som er utsatt for utbalanseringsfluidet og styréfluidet er like og motsatte, slik som vist på fig. 6, kan disse trykk utlignes, og det blir da bare styrefluidumtrykket til styrekammeret 33 som virker effektivt for å trykke stempelet 29. nedover.

Det skal bemerkes at den øvre ende av ledningen 52 for ut-balanseringsf luidet omfatter eri tilbakeslagsventil 53 som ligger an mot setet når styringen er trukket-tilbake, slik som vist på fig. 6. Trykkfluidet inne i utbalanseringskammeret er

■således innesluttet og kan ikke slippe ut av kammeret. Dette er gjort for å hindre fluidum i å slippe ut gjennom ventiltreet, hvis det skulle oppstå svikt i en dynamisk pakning. Det skal bemerkes at hver dynamisk pakning mellom stempelet og de andre deler avtetter mellom trykket i utbalanseringskammeret 45 og andre trykk, slik som styretrykket i kammeret 33 eller trykket i fluidumbanen. Hvis en av disse pakninger .svikter vil det trykk som det avtettes mot føres over til utbalanseringskammeret. Dette har sin spesielle betydning når det avtettes mot trykket inne i produksjonsrøret under ventiltreet. Hvis pakningen 46 eller 47 svikter vil dette påvirke utbalanseringskamme-. ret. Dette tjener til å presse ventilelementet 42 mot helt lukket stilling, og tilbakeslagsventilen 53 ved den øvre ende av ledningen 52 for utbalanseringsfluidet vil lukke mot tap av dette trykk fra den andre fluidumledning. Svikten i en dynamisk pakning vil derved ikke medføre at trykket i brønnen le-des forbi ventilene i ventilhuset, og trykket vil holdes innenfor, selvi det tilfellet at en pakning skulle svikte.

Det er ifølge oppfinnelsen ønskelig at ventiltreet.er i stand til å avskjære et element, slik som en.elektrisk ledning eller styreledning, som kan stikke ned gjennom ventiltreet.

Da en slik ledning kan strekke seg tusener av meter ned i brøn-nen , kan . det hendé at det ikke biir tid til å trekke opp denne

ledning før det. må foretas en frakobling i et nødstilfelle.

Det foretrekkes derfor at kuleventilen 42 skal kunne foreta en slik avskjæring av dette element når den lukkes. For dette'for mål kan lukkefjæren 36 utøve en stor kraft i en slik retning at en ledning avskjæres samtidig med en reduksjon av trykket i styrekammeret 33. Ved tilveiebringelse av den store lukkekraft' er det i tillegg til fjæren 36 utformet en trykklomme 54. Denne trykklomme 54 har et flytende stempel 55 som er utstyrt med i avstand fra hverandre liggende indre ringpakninger, slik som O-ringer 56 og 57 og ytre ringpakninger, slik som■0—ringene 58 og 59. Dette stempel 55 er frem og tilbake bevegbart i boringen 26a ved den nedre ende av hylsen-26 og rundt den ytre sylinderflate 37a på kuleopplagringsstøtten 37. Stempelet 55 butter mot den nedre ende.på forbindelsesstangen 29a, og trykket i lommen 54 vil derved trykke stempelet 55 oppad, slik at det gir forbindelsesstangen 29a en oppadrettet kraft, slik at stempelet 29 dreier ventilen 42 til helt lukket stilling.

Det foretrekkes å fylle lommen 54 med en inert gass- gjennom en innmatningsport 61 (fig. 3B). Gassen kan være av enhver ønsket type, men den er fortrinnsvis inert, og da nitrogen er en god inertgasskilde, foretrekkes denne. Nitrogen har imidlertid den egenskap at -det trekker seg forbi O-ringer, og av denne grunn er rommet omkring stempelet 55 mellom 0-ringene som er anordnet på stempelet, fylt med vann, og dette vann vil danne ,en barriere mot gjennomtrekkingen av nitrogen forbi 0-ringpakningene. Virkningen av dette er ikke helt ut klarlagt, men det er kjent at vann mellom pakningene vil hindre gjennomtrek-king. av nitrogen. Ved fylling av kammeret anbringes stempelet ved bunnen av hylsen 26, og vannet fylles inn i rommet mellom de to sett pakninger. Deretter fylles kammeret med nitrogen til det ønskede trykk.. Trykket i lommen 54 og den kraft som . utøves av fjæren 36 virker effektivt oppad i retningen mot stempelet 39.. Denne, kraft overvinnes av trykket fra styrekammeret 33, idet dette trykk forskyver stempelet nedad og-åpner ventilen. Det er lett å se at det gjennom trykklommen 54 kan over-føres et trykk på flere hundre kg, og da fjæren 36 har stor diameter, vil disse to faktorer utøve en betydelig kraft mot kuleventilen 42 og trykke denne til lukket stilling, selv orn det skulle strekke seg en ledning gjennom ventilelementet 42. ■ Når ventilelementet dreies til lukket stilling, vil det først avskjære ledningen og derpå beveges til fullt lukket stilling. I. den viste utføreisesform virker utbalanseringstrykket mot trykket i lommen 54. Det er lett å fylle lommen 54 slik at trykket i denne overvinner utbalanseringstrykket, for derved å fremskaffe den ønskede kraft for å skjære av en ledning eller et spolerør.

I tilfellet av at det oppstår et trykktap i trykklommen 54, kan det tilføres ytterligere kraft som samvirker med fjæren 36 for å dreie kuleventilen 42 til helt lukket stilling ved at utbalanseringskammeret 45 settes under trykk. Dette utgjør et sikkerhetssystem, slik.at operatøren alltid kari være sikker på å kunne styre kuleventilen til helt lukket stilling og til å avskjære en ledning eller lignende som strekker seg gjennom ventilen.

Hvis for eksempel trykklommen er fylt til 35 kg/cm 2, må.

det utøves et styretrykk på minst 70 kg/cm 2på stempelet 29 for å åpne kuleventilen 42. Det nøyaktige trykkforhold er avhengig av arealet for stempelet 29 sammenlignet med stempelet 55. Når styrefluidet i førstningen føres ned fra overflaten, øker styrefluidumtrykket til mellom 3,5 og 7 kg/cm 2og svinger ved. dette

nivå samtidig som fjæren 95 trykkes sammen for å åpne klaffe-yentilen 61. Styretrykket er ikke konstant på grunn av pumpe-slagene, men det begrenses til en relativt liten verdi av fjæ-renes. Når klaffeventilen er åpnet helt, vil styretrykket fra overflaten bygges hurtig opp til 70 kg/cm 2. Ved dette høye trykk vil stempelet settes i gang for å dreie kuleventilen 4 2 " til åpen stilling. Når kuleventilen-42 åpnes vil styretrykket svinge ved dette høye trykknivå. Når kuleventilen er helt åpnet øker styretrykket fra overflaten hurtig til den maksimale grense for den hydrauliske pumpe med akkumulator. Denne rekke-følge av styretrykkoppbyggingen indikerer en riktig ventilåp-ning. Hvis trykklommen 54 skulle lekke vil denne karakteris-tiske -trykkoppbygning ikke finne sted, og operatøren ved overflaten får da en antydning om denne lekkasje i lommen.

Under lukking av kuleventilen 42 og klaffeventilen 61 bør styretrykket minskes i motsatt rekkefølge fra overflaten ved brønnen. Ifølge, oppfinnelsen kan operatøren observere styretrykket under åpning og lukking av ventilene i det nedsenkede ventiltre, for derved å.konstatere tilfredsstillende virkemåte for de forskjellige komponenter inne i det nedsenkede ventiltre.

Et sekundært ventilorgan eller hjelpeventilorgan dannes av klaffeventilelementet 61.. Ventilelementet 61 er montert ved

■ klafféventilsetet 41 og er opplagret for dreining om en tapp

■62 som er montert på.et nedadstikkénde parti på. setet, som

ikke er vist. Dette nedadstikkénde parti av setet er utelatt for å vise setet 41 i den viste stilling, og hindrer setet i å bevege seg nedad i klaffeventilhuset 39. En fjær 63 er viklet om tappen 62 og ligger an mot setet og klaffeelementet.for å trykke klaffeelementet 61 mot den viste lukkede stilling. Når

derfor boringen gjennom setet er åpen, det vil si at styringen er fjernet, vil klaffeelementet forskyves automatisk.til lukket stilling og danner en ékstraventil for den underliggende kulevéntil for å tilveiebringe en dobbeltventil mot brønnfarykket.

Det skal nå vises spesielt til fig. 5, der styringen eller den øyre del av det nedsenkede ventiltre er vist. Styringen omfatter en øvre del 64 som er opphengt i det gjengede koblingsstykke 65 fra produksjonsrøret som strekker seg opp til overflaten. Et sperreelement 66 strekker seg nedad som et skjørt fra den øvre ende av den øvre. del 64. En låsering 67 stikker ned fra sperreelementet 66 og er festet til dette ved hjelp av bruddstifter 68.

Mellom den øvre del 64 og sperreelementet 66 er det anordnet et låsestempel 69 som er bevegbart vertikalt frem og tilbake.

En passende pakning, f.eks. en O-ring 71, avtetter mellom den øvre del 64 og låsestempelet 69. En hylse 72 strekker seg nedad fra den øvre del 64 og har en litt større ytre diameter enn diameteren på den øvre del som omfatter pakningen 71. Stempelet 69 er teleskopisk anordnet over hylsen 72, og en passende'

pakning, slik som en O-ring 73, er. anordnet mellom disse. Denne konstruksjon gir et fluidumkammer 74 som når det settes under trykk presser stempelet 69 oppad mot den kraft som utøves av en fjær 75.

Under den nedre ende av stempelet 69'er det anordnet en C-ring 76 som på fig. 5 er vist i ubelastet tilstand. I denne tilstand vil ringen -76 samvirke med låsesporet 28 i låsehuset (fig. 6) for å låse styringen til ventilhuset (se fig. 3A)>. C-ringen 76 er massiv,.idet den må kunne overføre meget betyde-lige krefter, og den er splittet ved punkter på omkretsen, slik som vist ved 76a og 76b, for at den skal kunne utvides og trekkes sammen.

Trykkfluidum føres til kammeret-74 gjennom sperreledningen 77 for å løfte stempelet til den på fig. 5 viste stilling

og for•at'C-ringen 76 skal kunne trekkes sammen når styringen løftes ut av inngrep med ventilhuset. Når sperreledningen ikke står under trykk, vil fjæren 75 -holde utvidelsésdelen ,69a som dannes av den nedre ende på stempelet 69 i. senket s-tilling, for derved å utvide ringen 76 til dens radialt sett ytterste stilling og for å låse styringen til huset.

Hvis låsemekanismen av en eller annen grunn ikke kan løs-gjøres hydraulisk, er det sørget for å kunne foreta en mekanisk

utløsning. På en mellomliggende del på det ytre av stempelet

69 er -det utformet gjenger 69b hvorpå det er gjenget en mutter 78. Som vist med prikkede linjer er denne mutter utformet med ribber og spor. for inngrep med ribber og spor 81 i låseringen 67. Denne mutter 78 er. normalt i den på fig. 3A viste stilling, og den beveges mellom den nedre ende på sperreelementet 6 6 og'

en spirallåseholder 82 ved den nedre ende av låseringen 67.

Denne spirallåseholder holder avstandselementet 83 i en slik stilling at C-ringen 76 holdes i sin lagerringbærer 84, slik som vist.

Den nedre ende på låseringen 67 er utformet med en knast 67a som kommer i inngrep med en oppstående knast 23a på- den øvre ende av låsehylsen 2 3 på ventillegemet. Ved en dreining av det øvre legeme 24 vil bruddstiftene 68 bli brutt av det øvre legeme 24, og låseelementet 66 vil bli dreiet i forhold til" låseringen 67. Kiledeler 66a er utformet på den indre og nedre flate på låseelementet 66 og de griper inn i spor i låsestempelet 69. En relativ dreining mellom låseelementet 66 og låseringen 67 vil derved føre til en relativ rotasjonsbevegelse mellom låsestempelet 69 og mutteren 78.. Inngrepet mellom gjengene på mutteren 78 og stempelet 69 vil drive -stempelet.oppad mot

kraften fra fjæren 75, slik at utvidelsesdelen 69a trekkes ut

fra C-ringen 76.Dervil vil C-ringen 76 kunne trekke seg sammen og styringen kan trekkes ut av ventilhuset.

Inne i styringen er det anordnet en ventilbet j.ener for åpning og lukking av klaffeventilen 61 i ventillegemet. Denne

ventilbetjener omfatter et stempel 85 med et overliggende trykk-kammer 86 som opptar trykkf luidum som presser stempelet nedad

, mot kraften som utøves av. returfjæren 87. Trykkfluidet tilfø-res kammeret 86 fra styreledningen 88 i styringen (se fig. 3A).

Stempelet 85 er utstyrt med en passende pakning, f.eks. en O-ring 89, som avtetter mellom stempelet 85 og den indre vegg

i sylinderen 91 i fjærhuset 92. En nedre styringshylse er montert på fjærhuset 92 og har en fjærstopper ved 94. En passende fjær 8.7 strekker seg mellom stempelet 85 og fjærstopperen 94 og presser stempelet oppad. En pakning, slik som O-ringen 96 er

anordnet mellom styringen 97 som stikker ned fra stempelet 85 og boringen inne i den nedre styringshylse 93.

Trykkammeret 98 som er dannet mellom pakningene 96 og. 89 står via porten 99 i forbindelse med ledningen 101 for utbalan-.

seringsfluidet. Kammeret 98 utsettes for utbalanseringstryk-' ket. Da O-ringpakningen 102 mellom den øvre forlengelse over stempelet og den øvre del 64 og pakningen 96 på styringen har omtrent den samme diameter, er det effektive areal over stempelet 85 i hovedsaken det.samme som-det effektive areal under stempelet. Utbalanseringstrykket som utøves oppad mot stempelet 85, vil utligne virkningen av den hydrostatiske trykkhøyde som fluidet utøver på den øvre flåte på stempelet 85. Stempelet 85 vil da beveges frem og tilbake avhengig av den kraft som utøves av fjæren 95 og det styretrykk som virker .i kammeret 86.

En annen O-ring 103 avtetter mellom forlengelsen over stempelet 85 og den øvre del 64. Mellom pakningene 102 og 103 står en grenledning 104 i forbindelse med rommet mellom'disse pakninger og med ledningen 101 for utbalanseringsfluidet.. En svikt i enhver av de dynamiske pakninger 96, 89, 102 eller 103 vil resultere i at fluidum vil føres forbi til utbalanseringsledningen. Derfor vil enten styrefluidet eller det fluidum som strømmer.gjennom ventiltreet bli overført til utbalanserings-ledningeh ved svikt i en dynamisk pakning, og dette vil resultere i at ventilene stenges.

Den nedre ende på styringen sørger for forbindelse mellom styrefluidumlednirigen og ledningen for utbalanseringsfluidet i ventilhuset og de tilhørende ledninger for styre- og utbalanserings-ledninger i styringen. Som vist på fig. 5 ender den nedre ende av ledningen 101 for utbaianseringsfluidet under C-ringen

105. Ledningen for styrefluidet har på lignende måte som vist på fig. 3A sitt utløp under C-ringen 106.

Tre pakningsanordninger strekker seg over utløpene fra ledningene 88 og 101 og.samvirker med låsehylsen 24 i den øvre ende av ventillegemet for å skaffe forbindelse mellom styreledningen 88 for styringen og styreledningen 34 i ventillegemet. Forbindelse tilveiebringes på lignende måte mellom utbalanseringsledningen 101 i styringen og utbalanseringsledningen 52 i ventillegemet.

Disse pakninger er fremstilt som ettergivende elementer . 107 som er støpt fast til metalliske bæreringer 108 og 109.

C-ringene 105 og 106 er anordnet i spor 111 for den•øvre C-ring 106 og 112 for den nedre C-ring 105. På grunn av at C-ringene er anordnet i sporene vil den kraft som utøves mot en pakning bli overført direkte til fjærhuset, i stedet for å bli overført fra en ring til den neste ring.. Dette formål er tidligere blitt oppnådd med en meget mer kompleks konstruksjon, og bruken av C-ringer for å hindre at den kraft som.utøves mot en pakningsanordning skal påvirke den neste, slik at styringen derved kan få en redusert lengde på opptil flere centimeter.

Det er sørget for mulighet for å innsprøyte fluidum inn i brønnen gjennom testventiltreet.. En fluidumvei for innsprøyt-ningsfluidum strekker seg nedad gjennom styringen og ender ved den nedre ende i en utløpsport (se fig. 4A). Da innsprøytnings-ledningen er åpen mot fluidene i brønnen, er det anordnet et

par tilbakeslagsventiler, generelt antydet med henvisningstal-■

let 112 for å hindre brønnfluider i å strømme i tilbakeretnin-gen gjennom strømveien 111, og derved hindres tap av brønnflui-der i tilfellet av brudd i ledningen som strekker seg fra overflaten og ned til. testventiltreet. •

På fig. 3A og 4A er styreledningen 88 og innsprøytnings-ledningen 111 vist med avstengningsventiler 113 og 114 ved de

øvre ender i.stedet for' i de ledninger som strekker seg opp til overflaten, slik som vist ved 115 og 116 på fig. 5, som setter låsefluidumledningen 77 og utbalanseringsledningen 107 i forbindelse.med overflaten. Disse er vist på fig. 3A og 4A

for å vise lukkingen av disse ledninger når ventiltreet ikke er i bruk. Disse lukkeanordninger 113 og 114 vil også kunne erstatte dé på fig. 5 viste ledninger 115 og 116, når ventiltreet er lagret mellom hver gangs bruk.. Når ventiltreet er i bruk, vil ledningene 115 og .116 kunne erstatte lukkeanordningene 113

og 114 på fig.' 3A og 4A for derved å forbinde" fluidumveién 111 med fluidumveién 88 med styreutstyret liggende ovenfor.

Under drift danner testventiltreet en del av produksjons-rørstrengen som benyttes for å teste en brønn. Produksjonsrør-strengen er ført gjennom dé utblåsningshindrende ventiler på vanlig måte og blir ført ned på støtteskulderen 22 i brønnhodet. Operatøren kan plassere de forskjellige ventiler i stabelen av utblåsningshindrende ventiler i ønsket avstand fra hverandre, dg styringsrøret under testventiltreet kan innstilles for å plassere testventiltreet på det ønskede nivå i stabelen, av utblåsningshindrende ventiler. Testventiltreet har en meget liten vertikal dimensjon og kan plasseres slik i enhver standard type utblåsningshindrende ventiler at i. det minste ventilhuset .

17 vil bli liggende under det øvre avskjæringsstempel 14. I de

fleste tilfeller kan hele ventiltreet anordnes under avskjæringsstemplene, slik som vist på, fig. 1'.

Under innføringen av produksjonsrørstrengen strekker . styreledningene, slik som ledningene 115 og 116, seg fra ventiltreet og til overflaten og forbinder hver av utbalanserings-, styre-, låse- og innsprøytnings-kanalene méd overflaten.

Etter at produksjonsrørstrengen er på plass, kan de utblåsningshindrende ventiler 11 og 12 lukkes om styringsrøret 19, slik at det kan utføres den ønskede testing av systemet.

Når det ønskes å sette brønnen i produksjon, settes styreledningen 113 under trykk med et trykk som.<er tilstrekkelig til å overvinne den kraft som utøves av den øvre styrefjær 87 og den nedre styrefjær 36 samt sette styrekammeret 54 under trykk, slik at begge drivstemplene blir drevet til de nedre stillinger som er vist på fig. 3A og 3B, for derved å åpne klaffeventilen 61 og kuleventilen 42, slik at produksjon kan foregå gjennom testventiltreet. Under normal drift vil testventiltreet forbli åpent inntil testingen er fullført, og det vil derpå bli fjernet fra stabelen'av utblåsningshindrende ventiler på vanlig kjent måte når produksjonsteststrengen blir trukket opp.

I tilfelle det skulle oppstå unormale forhold, slik som sterk storm, kan operatøren frakoble testerørstrengen og stenge av brønnen. I alvorlige nødstilfelle, der det øvre stempel 14 er et avskjæringsstempel, kan dette stempel lukkes og skiller den øvre rørstreng 15 og styreledningene for å stenge av den ut blåsningshindrende ventilstabel over testventiltreet. Ved av-skjæringen av styreledninger vil dette føre til en trykkutlig-ning over drivstemplene 8 5 og 2 9. Når trykket over det øvre stempel 85 utlignes, vil fjæren 9 5 drive stempelet til dets . øvre og på fig. :4A, viste stilling, og fjæren 63 som samvirker med klaffeventilen vil'bevege denne til. helt lukket stilling. Samtidig vil stempelet 29 i ventilhuset beveges til dets øverste og på fig. 4B, viste s tilling,; og. lukke ventilelementet 42, som inntar den på fig. 4B viste stilling. Trykklommen. bidrar selvsagt også under lukkingen, og stempelet 55 i denne vil også på dette tidspunkt utøve én oppadrettet kraft mot forbindelsesstangen 29a. Det vil derfor være helt sikkert at testventiltreet vil stenge .av produksjonsrøret under treet. Etter at nødstil-fellet er over, kan det benyttes vanlig kjente gjenopptrekkings-operasjoner for å bringe ventiltreet til overflaten ved at det' kobles til et nytt øvre produksjonsrør og hye styreledninger,

og testeoperasjonen kan fortsette.

Hvis omstendighetene tillater det, kan styringen frakobles og fjernes. Hvis det plutselig skulle oppstå storm, vil dette normalt være en anledning, til å fjerne styringen, og denne ope-rasjon kan utføres hurtig ved at brønnen avstenges og styringen og den øvre produksjonsrørdel trekkes opp inntil et tidspunkt der slike farlige forhold har minket.

Ved frakobling av styringen fra ventillegemet avlastes trykket i styreledningen 88, slik at trykket over det øvre stempel 85 og det nedre stempel kommer ned mot eller ned til det hydrostatiske trykk som utøves i utbalanseringskamrene 98 og 4,5 under de to stemplene. Når trykket går ned vil de to fjærer 87 og 36 presse de to stemplene oppad. Samtidig vil det flytende stempel 55 i trykkammeret'bli presset oppad av trykket inne i lommen 54, slik at stempelet 29 beveges oppad. Den kraft som utøves fra trykklommen og den nedre fjær 36 er relativt større enn den kraft som utøves av den øvre fjær- 87, og det nedre stempel vil da bli ført til den øverste stilling før stempelet 85 blir beveget slik at det lukker klaffeventilen -61.

Hvis det skulle forefinnes en styrelé.dning eller lignende i testventiltreet vil denne ledning bli avskåret, ved lukking av kuleventilen 4'2. Operatøren kan spole opp. ledningen samtidig som styretrykket avlastés og ved det tidspunkt som.den blir av /skåret, slik at den frie ende av ledningen blir trukket gjennom klaffeventilen 61. Deretter vil klaffeventilen 61 lukkes etterhvert som stempelet 85 beveges til den øverste stilling, slik at fjæren 63 kan lukke klaffeventilen. I tilfellet av at ledningen ikke er gått klar av klaffen 61 vil trykkforskjellen over klaffen ikke være større enn at operatøren vil kunne trekke ledningen gjennom den delvis lukkede klaffe og gjennom setet, slik at klaffen da kan beveges til fullt lukket stilling. Låsemekanismen kan da utløses ved å sette låseledningen 77

•under trykk, mens trykket i styreledningen avlastes eller etter ' at styreledningstrykket er,blitt avlastet. I begge tilfelle vil trykket drive låsestempelet 69 oppad og vil trekke utvidelsesdelen 69a ut av C-ringen 76. Etter at dette er fullf-ørt kan styringen løftes vertikalt opp fra ventilhuset, slik som vist på fig. 2, og slik at avskjæringsstempelet 14 kan lukkes over ventilhuset 17, for derved å stenge av brønnen. Styringen og den øvre produksjonsrørdel 15 kan då trekkes opp til

overflaten, mens testrørstrengen vil bli igjen i-brønnen sammen med ventilhuset 17 for derved å kunne kontrollere brønnen méns styringen e-r frakoblet.

Det er også sørget for én mekanisk frakoblingsmekanisme for styringen i.tilfellet av at den ikke kan frakobles ved hjelp av den hydrauliske mekanisme, for eksempel hvis styreledningen er blitt skadet. I dette tilfelle blir den øvre produksjonsrør-del 15' og styringen dreiet for å bryte bruddstiftene 68. På grunn av inngrepet mellom knasten 67a og den tilsvarende knast 23a på ventillegemet, vil låseringen bli fastholdt mot rotasjon, mens stempelet 69 vil dreie seg. Mutteren 78 vil ikke kunne beveges nedad på grunn, av spirallåsen, og det gjengede stempel 69 vil derfor bli tvunget til å løfte.seg mot kraften fra fjæren

75, slik at utvidelsesdelen 69a trekkes ut av C-ringen 76 til en ikke låsende stilling. Deretter kan styringen løftes fri fra ventillegemet, og avskjæringsstemplene 14 kan lukkes over ventillegemet .

Når det ønskes å begynne operasjonene på nytt, blir styringen ført ned med det låsende styrerør satt under trykk'for å holde stempelet 69 i dets øvre stilling, slik at utvidelsesdelen 69a ikke vil. komme i konflikt med C-ringen 76. Styringen blir innført ved toppen av ventillegemet og vil komme i inngrep med låsesporet 28. Deretter avlastes trykket i låseledningert 77, og fjæren 75 vil drive låsestempelet ned i en slik stilling at utvidelsesdelen 69a føres "inn i låseringen 76 og låser styringen til ventillegemet. Deretter kan styreledningen løf-. tes for å åpne de to ventiler og begynne testingen på nytt. Når styringen er frakoblet vil ventiriegemet og de tilhø-rende ventiler være i den på fig. 6 viste stilling. Under disse betingelser står styreledningen 34 og utbalanseringsledningen 52 under trykk, unntatt for virkningen av tilbakeslagsventilen 53. Hvis derfor trykket i styreledningen 34 er mindre enn trykket i utbalanseringsledningen 52, vil utbalånserings-trykket presse det' nedre stempel 29 mot lukket stilling. På' dette tidspunkt vil også trykklommen 56 utøve et trykk via stempelet 55, slik at stempelet 29 skyver den øvre ventil til lukket stilling. Fjæren 36 vil også presse stempelet i den samme retning. Hvis trykket over ventilen skulle være større enn trykket i utbalanseringskammeret, vil kuleventilen trekke seg bort fra setet, slik at trykket som utøves blir som i utbalanseringskammeret, og derved utbalanserés trykket i styrekammeret. Dette betyr at under ethvert trykkforhold vil kraften fra fjæren 36 og trykket i lommen 54 dreie kuleventilen til helt lukket stilling. Fjæren 63 vil også trykke klaffeventilen 61 til helt lukket stilling.

Hvis det skulle oppstå svikt i en av de dynamiske pakninger, vil denne svikt bare virke på utbalanseringssysternet, og brønntrykket vil virke oppad på stempelet 29 og holde dette slik at kulen er i helt stengt stilling.

Når styringen er koblet til og det oppstår en svikt i en hvilken som helst av de dynamiske pakningene, enten i ventil-sammenstillingen eller styringssammenstillingen, vil også trykket fra brønnen virke på utbalanseringssysternet og i en slik retning at det trykker de .to drivstempler til den øvre ventil-lukkestilling og slik at brønnen avstenges inntil det kan foretas en hjelpeaksjon.

I enkelte.tilfelle kan det være ønskelig å la brønnen strømme gjennom testventiltreet i så lang tid at det er ønskelig å utøve en positiv styring av den nedsenkede sikkerhetsventil, som styres fra overflaten, for å sikre seg at brønnen ikke skal kunne produsere etter at det har inntruffet et uønsket uhell ved overflaten. Det er vanlig praksis å benytte overfla-testyring av nedsenkede sikkerhetsventiler ved produksjon av

fralandsbrønner. I samsvar med foreliggende oppfinnelse utgjø-res denne styring uten å hindre .eller tape noen av standardfunk-sjonene for testventiltreet og uten å tilføye ytterligere flui-dumledninger fra overflaten ned gjennom ventiltreet til de nedsenkede sikkerhetsventiler-.

Det skal nå vises til fig. 9, der det skjematisk er vist et testventiltre med en.nedre seksjon 121 og en øvre seksjon 122 som er ført inn i de utblåsningshindrende ventiler 123.

Den øvre og nedre seksjon blir låst sammen ved hjelp av ikke viste midler.

Den . nedre seksjon av ventiltreet omfatter en ventil 124 som dreies mellom åpen og lukket stilling ved hjelp av en ven-tilstyrer 125 med et stempel 126. Stempelet 126 presses oppad av fjæren 127 og nedad av fluidumtrykket i styrekammeret 128. Fluidum til styrekammeret tilføres fra overflaten gjennom ledningen 129 som står i forbindelse med kanalen 131 i den nedre seksjon 121.

Ved praktisering av oppfinnelsen hva angår kombinasjon av testventiltreet og den nedsenkede sikkerhetsventil, kan det benyttes enhver testventiltreutførelse, og hvis det ønskes, kan styrefluidumtrykket i kanalen 131 benyttes til å styre den nedsenkede sikkerhetsventil, slik som vist på fig. 9. Den nedsenkede sikkerhetsventil- vil imidlertid fortrinnsvis bli styrt av det utbalanserende trykkfluidum i de tilfeller det benyttes utbalanserende fluidum, slik det skal beskrives i -forbindelse med fig. 10A og lOB.

Ned,fra ventiltreet henger det en glidekobling 132 som har en gjennomboring som danner en fluidumbane 133. Formålet med denne glidekobling er å tilveiebringe en flate som de utblåsningshindrende ventiler, vist skjematisk ved 134 og 135, kan virke mot for å avtette ringrommet mellom brønnhodet og ventiltreet.

Ved den nedre ende av glidekoblingen 132 er det utformet en opphengningsariordning 13 6 med spor og ribber som hviler på

én skulder 137 i brønnhodet hvori ventiltreet er opplagret.

Fra opphengningsanordningen 136 stikker det ned et brønn-produksjonsrør 138 med en nedsenket sikkerhetsventil som gene-

reit er antydet med henvisningstallet 139 og som kan ha enhver ønsket form. I den viste ventil dreies ventilelementet 141

mellom åpen og lukket stilling av et styrerør 142 som føres frem og tilbake avhengig av bevegelsen av et stempel 143. Stempelet 143.føres oppad av én fjær 144 og nedad av trykket inne i kammeret 145. Ifølge oppfinnelsen mottar ledningen 145, som tilfører trykkfluidum til sikkerhetsventilkammeret, fluidum frakanalen eller ledningen 131 i testventiltreet, som til-fører styrefluidum for " ventilen 124 i ventiltreet.

Med dette system kan de andre ledninger som vanligvis forefinnes i et testventiltre, utføre sin vanlige funksjon, slik som å danne en fluidumbane for innsprøytning av kjemiske midler..

Under drift,vil* trykket i ledningen 129 som strekker seg til overflaten, bli holdt på et så høyt nivå at ventilen 124 i testventiltreet og ventilelementet 141 i den nedsenkede sikkerhetsventil vil bli holdt åpen når brønnen produserer. Hvis det er ønskelig å fjerne den øvre seksjon 122 av testventiltreet,

eller hvis det inntreffer et uhell ved overflaten som resulte-rer i en automatisk styring og redusering av trykket i styreledningen 129,' vil de to fjærer 127 i testventiltreet og 144

i den nedsenkede sikkerhetsventil forskyve begge ventiler til helt lukket stilling.

I tilfelle den øvre seksjon 122 i ventiltreet skulle bli,, fjernet, vil dette automatisk resultere i en lukking av både testventiielement.et 124 og ventilelementet 141 i den nedsenkede sikkerhetsventil.

Det er lett å forstå at testventiltreet er vist skjematisk og kan være. av enhver utførelse, slik som den utførelse som er vist i denne søknad eller den utførelse som er vist i de patenter og publikasjoner som det er vist til tidligere. Nedsenkbare sikkerhetsventiler er vel kjent og benyttet i forskjellige utførelser. I dette system kan det benyttes enhver nedsenkbar sikkerhetsventil.

Det skål na vises til fig. 10A<p>g 10B der det er vist en foretrukken utførelse av dette trekk ved oppfinnelsen. Konstruksjonen ifølge fig. 10A er identisk med konstruksjonen på fig.. 3B, med det unntak av fluidumbanene fra utbalanserings- og styre-kamrene til den nedsenkede sikkerhetsventil, og selve kon-

struksjonen vil derfor- ikke bli beskrevet på nytt.

For tilførsel av utbalanseringsfluidum til sikkerhetsventilen som generelt er gitt henvisningstallet 151, har det nedre lukke eller låsestykke 26 i den.nedre seksjon av testventiltreet en kanal 152 som strekker seg. fra den øvre ende av lukket til boringen 153 gjennom lukket. Et par passende O-ringer 154 og 155 er anordnet ved sidene av utløpet fra kanalen 152 til boringen 153, for derved å inneslutte fluidum mellom lukket eller låsestykket og produksjonsrøret 156 som. stikker ned fra dette. Produksjonsrøret 156 er en glidekobling for inngrep med de utblåsningshindrende ventiler som foran.anført. Veggen i røret 156 har en boring 157 som danner en fluidumbane gjennom glidekoblingendg som fører utbalanseringsfluidum nedad..

Ved den nedre ende av glidekoblingen danner et koblingsstykke 158 en med spor og ribber utformet opphengningsanordning for opphengning av ventiltreet i brønnhodet. Sporene 159 danner fluidumbaner i brønnhodet forbi opphengningsanordningen 158.

Koblingsstykket 158 er utformet med en port 161, og en fluidumbane 162 strekker seg fra porten 161 til den indre boring i koblingsstykket 158, der den står i forbindelse med glidekoblingen. O-ringer 163 og 164 avtetter mellom de to kanaler 16 2 og 157.

En rørledning 165 strekker seg nedad fra porten i opphengningsanordningen og fører fluidum til sikkerhetsventilen 151 for å kunne styre åpning og lukking av sikkerhetsventilen på vanlig kjent måte.

I tilfelle det skulle være ønskelig å benytte styrefluidumtrykket til å betjene sikkerhetsventilen 151 kan det i det rørformede hus 25 være utformet en passasje 166 som er vist med stiplede linj er, og som setter styrekammeret 33. i forbindelse med kanalen 153 i det nedre låsestykke eller lukke. Ytterligere O-ringer 167 og 168 er anordnet under og over den med stiplede linjer viste passasje 166 på begge sider av forbindelsen mellom denne og kanalen 152. Når styrefluidumtrykket benyttes vil det være anordnet en plugg i den øvre ende av kanalen 152 for å isolere denne, kanal fra det utbalanserende trykkfluidum. Når styrefluidumtrykket er blitt stort nok til å åpne ventilene i ventiltreet, vil det også åpne sikkerhets ventilen, og når dette trykk, fjernes vil alle ventilene lukkes..

Selv om begge typer styring kan benyttes, det'vil si å benytte enten styrefludet eller utbalanseringsfluidet til å betjene sikkerhetsventilen, foretrekkes det å benytte utbalan-seringsf luidet , idet det da kan foretas en uavhengig betjening av den nedsenkede' sikkerhetsventil uten å betjene ventilene i ventiltreet. Ved betjening av systemet på denne måte kreves det at det i tillegg til den hydrostatiske trykkhøyde for fluidet i utbalanseringskammeret 45, utøves et ytterligere trykk som vil påvirke den nedsenkede sikkerhetsventil, og når dette tilleggstrykk blir fjernet vil den nedsenkede sikkerhetsventil bli ført til lukket stilling. Dette vil kreve at det må benyttes et større trykk i styrekammeret 33 for å bevege stempelet 29 nedad, men dette utgjør ikke noe stort problem.

Trykkene på de forskjellige nivåer må selvsagt oppretthol-des i. utbalanseringskammeret og styrefluidumkammeret, mens det samtidig ikke må dannes noen fluidumsperre som vil hindre stem-plenes bevegelse frem og tilbake mot fluidumtrykket. I syste-. mer av denne art er det vanlig kjent å tilveiebringe et styresystem ved overflaten med en akkumulator som danner en gasspute, og styresystemet opprettholder det ønskede trykk i akkumulato-ren. Med dette vanlig kjente overflateut-styr kan stempelet 29 beveges frem og tilbake etter ønske uten fare for at det skal dannes noen fluidumsperre som hindrer en slik bevegelse på grunn av at det benyttes en akkumulator..Da både styrekammeret og utbalanseringskammeret holdes under et trykk som overskrider den hydrostatiske trykkhøyde i' den fluidumledning som strekker seg fra testventiltreet til overflaten, vil denne standard akkumu-latorkrets bli benyttét til å opprettholde trykket både i utba-, lanserings- og styreledningen.

Det kan selvsagt benyttes andre typer styresystemer, slik som trykkavlastningsventiler, som vil holde det ønskede trykk ' samtidig som de tillater passasje av den f luidumrnengde som for-trenges ved stempelets bevegelse frem og tilbake. Dette utstyr er ikke.vist på tegningene, idet det utgjør standard utstyr som benyttes sammen med et testventiltre.

Hvis det i testventiltreet benyttes en tilbakeslagsventil 53, vii trykkfluidet bli avstengt under dette punkt, når den øvre seksjon av testventiltreet blir fjernet. Hvis den øvre seksjon blir fjernet samtidig som den nedsenkede sikkerhetsventil blir holdt i åpen stilling, vil tilbakeslagsventilens funksjon være å blokkere tap av fluidum fra passasjene, slik at sikkerhetsventilen holdes åpen. Hvis det derfor ønskes å lukke den nedsenkede sikkerhetsventil, må det høye trykk i utbalanseringskammeret først fjernes for å lukke sikkerhetsventilen før den øvre seksjon av testventiltreet fjernes. Hvis denne operasjohssekvens blir benyttet, vil både den nedsenkede sikkerhetsventil og ventilene i testventiltreet bli lukket når den øvre seksjon av testventiltreet fjernes.

Hvis avskjæringsstemplene i en -nødsituasjon blir lukket over ventiltreet og avskjærer røret som forbinder ventiltreet med overflaten, vil i tillegg alle rør som fører til overflaten bli skåret av og. trykket vil bli fjernet frå styrékammeret og utbalanseringskammeret. Dette vil føre til at både den nedsenkede sikkerhetsventil og ventilene i testventiltreet vil beveges til lukket stilling.

Den forangående beskrivelse av oppfinnelsen er illustre-rende og forklarende, og forskjellige^ endringer i størrelse, form og materialer såvel som detaljer ved den viste konstruksjon kan foretas innenfor rammen av de vedføyde patentkrav, uten å avvike fra oppfinnelsestanken.

Claims (20)

1. Nedsenkbart testventiltre som er avpasset til å bli opphengt i en stabel av utblåsningshindrende ventiler, karakterisert ved at det omfatter: et rørformet ventilhus, en sylinder anordnet i huset, en fjærstøtte utformet i sylinderen, et stempel forskyvbart anordnet i sylinderen, et f jærorgan- som strekker seg mellom f jærs-tøtten og stempelet og presser stempelet i en bestemt retning, en fluidumledning som strekker seg aksialt gjennom huset og har en del som strekker seg radialt innad fra fjærorganet, et første ventilelement anordnet på fjærsiden av stempelet og plas-sert i det minste i den del av fluidumbanen som omgis, av fjærorganet, der ventilelementet er forbundet med stempelet og styrer strømmen gjennom fluidumbanen.avhengig av stempelets bevegelse frem og tilbake, en styrefluidumledning som strekker seg gjennom huset fra den side av stempelet som er motsatt av fjærorgahsiden, en styring, midler som låsbart låser styringen til ventilhuset, samt en styrefluidumledning i nevnte styring som settes i forbindelse med styrefluidumledningen i ventilhuset når styringen låses til ventilhuset.

2. Testventiltre ifølge krav 1, karakterisert ved at ringpakninger er anordnet på styringen mellom styringen og ventilhuset på motstående sider av forbindelsen mellom styrefluidet i styringen og styrefluidumledningen i ventilhuset, og' at en C-ring er anordnet i et firkantformet spor i styringen mellom pakningsringene.

3. Nedsenkbart testventiltre.som er avpasset til å bli opphengt i en stabel av utblåsningshindrende ventiler, karakterisert ved' at det omfatter: et rørformet ventilhus, en sylinder anordnet i huset, en fjærstøtte utformet.i sylinderen, et stempel -forskyvbart anordnet i sylinderen, en rørformet forbindelsesstang som strekker seg fra stempelet mot fjærstøtten og i radial avstand innad fra sylinderen, slik at det dannes et.ringrom, et fjærorgan anordnet i ringrommet og strekker seg mellom fjærstøtten og stempelet, ét første ventilelement som er.anordnet radialt.innenfor den rørformede forbindelsesstang, der ventilelementet er forbundet med forbindelsesstangen og styrer strømmen gjennom fluidumbanen avhengig av stempelets bevegelse frem og tilbake, en styrefluidumledning som strekker seg gjennom huset fra den side av stempelet som er motsatt av fjærorgansiden,. en styring, midler som låsbart låser styringen til ventilhuset, samt en styrefluidumledning i nevnte styring som settes i forbindelse med styrefluidumledningen i ventilhuset når styringen låses til ventilhuset.

4. -Testventiltre ifølge krav 3, karakteri s æ r-t ved at det i ventilhuset er sør-get for en trykklomme, og. et stempel som er utsatt for trykket i trykklommen presser forbindelsesstangen mot ventillukkende stilling.

5. Testventiltre ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert vedat et rør henger-ned fra ventilhuset, en hydraulisk betjent og fra overflaten styrt nedsenket sikkerhetsventil, er anordnet i røret, en hydraulisk ledning for tilførsel av betjenende trykkfluidum til sikkerhetsventilen strekker seg fra sikkerhetsventilen til en port i ventilhuset, og midler i ventilhuset oppretter fluidumforbindelse mellom porten og styrefluidumledningen.

6. Testventiltre ifølge krav 1/ 2, 3 eller 4, karakterisert ved at det i ventilhuset er utformet en port, og at midler i.ventilhuset oppretter forbindelse mellom porten og styreledningen.

7. Testventiltre ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at en glidekobling som i veggen er utformet med' en boring som danner.en fluidumbane, stikker ned fra ventilhuset, at midler i ventilhuset oppretter fluidumforbindelse mellom fluidumbanen og styrefluidumledningen, at et koblingsstykke som er utformet med spor og ribber danner en opphengningsanordning som stikker ned fra glidekoblingen, at et produksjonsrør henger ned fra koblingsstykket, at en hydraulisk betjent, og fra overflaten styrt, nedsenket sikkerhetsventil er anordnet i produksjonsrøret, og at en ledning strekker seg mellom sikkerhetsventilen og port.en i koblingsstykket for tilførsel av trykkfluidum til sikkerhetsventi len.

8. Nedsenkbart testvéhtiltre som er avpasset, til å bli opphengt i en stabel av utblåsningshindrende ventiler, karakterisert ved at det omfatter: et rørformet ventilhus, en sylinder anordnet i huset, en fjærstøtte utformet i sylinderen, et stempel forskyvbart anordnet i sylinderen, en rørformet forbindelsesstang som strekker'seg fra stempelet mot fjærstøtten og i radial avstand innad fra sylinderen, slik at det dannes et ringrom, et fjærorgan som er anordnet i ringrommet, strekker seg mellom fjærstøtten og stempelet, pakningsorganer som inneslutter fluidum i ringrommet og avgrenser et utbalanseringskammer, et første ventilelement som er anordnet radialt innenfor den rørformede forbindelsesstang, der det første ventilelement er forbundet med forbindelsesstangen og- styrer strømmen gjennom fluidumbanen avhengig av stempelets bevegelse frem og tilbake, en styrefluidumledning som strekker seg gjennom huset fra den side av stempelet som er motsatt av fjærorgansiden, en ledning for utbalanseringsfluidum som strekker seg gjennom huset fra utbalanseringskammeret, en styring, midler som løsbart låser styringen til ventilhuset, en styreledning i nevnte styring som settes i forbindelse med styrefluidumledningen i ventilhuset når styringen låses til .ventilhuset, samt en i styringen utformet ledning for utbalanseringsfluidum, som settes i forbindelse med ledningen for utbalanserings- ' fluidum i ventilhuset når styringen låses til ventilhuset.

9. Testventiltre ifølge krav 8, karakterisert ved at alle dynamiske pakninger som er utsatt for det fluidum som strømmer gjennom testventiltreet også er utsatt for fluidet i utbalanseringskammeret eller utbalanseringsledningen, slik at en svikt i en dynamisk pakning vil sette utbalanseringskammeret i forbindelse med det fluidum som strømmer gjennom testventiltreet.

10. Testventiltre ifølge krav 8, karakterisert ved at en tilbakeslagsventil hindrer en strømning fra utbalanseringskammeret når .'styringen fjernes fra ventilhuset, og at tilbakeslagsventilen holdes åpen av styringen når styringen er låst fast til ventilhuset.

11. Testventiltre ifølge krav 8, karakterisert ved at det i ventilhuset er utformet en trykklomme, og at et stempel er utsatt for trykket i lommen og presser forbindelsesstangen■mot ventilens lukke-stilling.'

12. Testventiltre ifølge krav 8, karakterisert ved at ringpakninger er anordnet mellom styringen og ventilhuset på motstående sider av forbindelsen mellom styre- og utbalanseringsledningene i styringen og styre- og utbalanseringsledningene i. ventilhuset, og at C-ringer er anordnet i firkantformede spor i styringen mellom ringpakningene.

13. Testventiltre ifølge krav 8, karakterisert ved at et annet ventilelement er anordnet i ventilhuset over det første ventilelement, at or-ganer i ventilhuset presser det andre ventilelement mot lukket stilling, og at ventilbetjeningsorganer er anordnet på styrin-.' gen og sørger, for å .bevege det andre ventilelement til åpen stilling samt er forskyvbare til en ut av inngrepsstilling, slik at det andre ventilelement kan beveges til lukket stilling av pressorganene.

14. Testventiltre ifølge krav 8, karakterisert ved at det andre ventilelement er anordnet"i ventilhuset over det første ventilelement, at or-ganer i ventilhuset presser det andre ventilelement mot lukket stilling, at ventilbetjeningsorganer er anordnet på styringen og sørger for å bevege det annet ventilelement mot åpen stilling, samt er forskyvbar til en ut av inngrepsstilling, slik at det annet ventilelement kan beveges til lukket stilling av pressorganene, at ventilbetjeningsorganene er åpne:mot fluidum i ledningene for styre- og utbalanseringsfluidum i styringen, at det første ventilelement er en kulevéntil, at en trykklomme er utformet i ventilhuset, og at et stempel som er utsatt for .trykket i trykklommen presser forbindelsesstangen mot ventilens lukkestilllng, slik at den første ventil vil lukke og skjære av en ledning som strekker seg gjennom den første ventil før den andre ventil lukker.

15. Testventiltre ifølge krav 8, 9, 10, IT, 12, 13 eller 14, karakterisert ved at et produksjonsrør henger ned fra ventilhuset, at en hydraulisk betjenbar fra overflaten styrt, nedsenket sikkerhetsventil er anordnet i produksjonsrø-ret, at en hydraulisk ledning for tilførsel av betjeningstrykk-fluidum til sikkerhetsventilen strekker seg fra sikkerhetsventilen til en port i ventilhuset, og at midler i ventilhuset oppretter fluidumforbindelse mellom porten og enten styreledningen eller ledningen for utbalanseringsfluidum.

16. Testventiltre ifølge krav 8, 9, 10, 11, 12, 13 eller 14, karakterisert ved at en port er utformet i ventilhuset, og at midler i ventilhuset oppretter fluidumforbindelse mellom porten og enten styreledningen eller ledningen for utbalanseringsfluidum..

17. Testventiltre ifølge.krav 8, 9, 10, 11, 12, 13 eller 14, karakterisert ved at en glidekobling som i veggen er utformet.med en boring som danner en fluidumbane, stikker ned fra ventilhuset, at midler i ventilhuset oppretter fluidumforbindelse mellom fluidumbanen og enten styreledningen eller ledningen for utbalanseringsfluidum, at et koblingsstykke som er utformet med spor og ribber stikker ned fra glidekoblingen, at det i koblingsstykket er utformet én port, at midler opp retter fluidumforbindelse mellom porten og fluidumbanen i glidekoblingen, at et produksjonsrør henger ned fra koblingsstykket, at en hydraulisk betjent, fra overflaten styrt, nedsenket sikkerhetsventil er anordnet i. produksjonsrøret, og at en.ledning strekker seg mellom sikkerhetsventilen <p> g koblingsstykket for tilførsel av trykkfluidum til sikkerhetsventilen.

18. Eluidumstyresystem, karakterisert ved at det omfatter et testventiltre med en øvre og en nedre seksjon som er løsbart festet sammen, at ventilorganer er. anordnet i den nedre sqksjon, at . stempler i ventiltreet styrer ventilorganene, at hydrauliske kanaler i ventiltreet står i forbindelse med stempelet og med en port som er åpen mot området utenfor ventiltreet, at et pro-duks jonsrør henger ned fra den nedre seksjon på ventiltreet, at en hydraulisk styrt, sikkerhetsventil er anordnet i produksjons-røret, og at ledninger sørger for fluidumforbindelse mellom porten og sikkerhetsventilen.

19. Fluidumstyresystem ifølge krav 18, karakterisert ved at de hydrauliske kanaler omfatter en styretrykkanal og en utbalanseringstrykkånal, og at porten.står i fluidumforbindelse med enten styrefluidumkanalen eller utbalanseringsfluidumkanalen.

20. Styresystem ifølge krav 18 eller 19, karakterisert ved at produksjonsrøret omfatter en glidekobling som i veggen er utformet med en boring som danner en fluidumbane og som henger ned fra den nedre seksjon av ventiltreet, at et koblingsstykke som er utformet med spor og ribber, stikker ned fra glidekoblingen, at koblingsstykket er utformet med en annen port og midler for å opprette fluidumforbindelse mellom den annen port og fluidumbanen i glidekob lingen, og at fluidumbanen i glidekoblingen, den annen port og midlene som oppretter fluidumforbindelsen mellom disse, danner en del av nevnte ledninger eller kanaler.