RU2807098C1 - Ball valve and method for closing ball valve - Google Patents

Ball valve and method for closing ball valve Download PDF

Info

Publication number
RU2807098C1
RU2807098C1 RU2022125293A RU2022125293A RU2807098C1 RU 2807098 C1 RU2807098 C1 RU 2807098C1 RU 2022125293 A RU2022125293 A RU 2022125293A RU 2022125293 A RU2022125293 A RU 2022125293A RU 2807098 C1 RU2807098 C1 RU 2807098C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ball
ball valve
spring
valve
clutch
Prior art date
Application number
RU2022125293A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Питер Д В ИНГЛИС
Кэтрин Энн ДЭВИС
Original Assignee
Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. filed Critical Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк.
Application granted granted Critical
Publication of RU2807098C1 publication Critical patent/RU2807098C1/en

Links

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to the regulation of the flow of transported media. The ball valve contains a valve body, a ball configured to rotate from an open position to a closed position, and a drive mechanism configured to rotate the ball from an open position to a closed position. The ball fluid flow path is not aligned with the valve body fluid flow path while the ball is in the closed position. Disposed within the valve body is a clutch movable from a first position to a second position to operate the actuator mechanism, the clutch remaining slidably coupled to the valve body after being displaced to the second position. The locking mechanism is initially engaged with the drive mechanism to prevent activation of the drive mechanism. The locking mechanism disengages from the drive mechanism after the clutch is moved to the second position. To implement the method of closing a ball valve, a deflecting device is placed in the body of the ball valve. The deflector is placed on the deflector seat connected to the coupling located in the valve body. The clutch is moved from the first position to the second position to disengage the ball valve latch. The clutch remains slidably connected to the valve body after it is moved to the second position. In response to release of the latch, a ball valve actuator is initiated to rotate the ball valve ball from an open position to a closed position. The ball valve is closed while the ball is in the closed position.
EFFECT: increasing the fail-safety of the ball valve.
14 cl, 5 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

[1] Данное изобретение относится в целом к шаровым клапанам, способам закрытия шарового клапана и способам образования скважинного барьера.[1] This invention relates generally to ball valves, methods for closing a ball valve, and methods for forming a downhole barrier.

Уровень техникиState of the art

[2] Стволы скважины иногда бурят вглубь подземных пластов, чтобы обеспечить добычу углеводородов и других материалов. Клапаны иногда располагают в стволе скважины и используют во время одной или более скважинных операций для ограничения потока флюида через ствол скважины. Из публикации US 2013/0082202 известны шаровой клапан и способ его закрытия. Однако эти известные решения обладают рядом недостатков. Настоящее изобретение направлено, по большей мере, на преодоление недостатков известного уровня техники, и, по меньшей мере, на расширение арсенала известных технических средств.[2] Well bores are sometimes drilled deep into underground formations to allow the extraction of hydrocarbons and other materials. Valves are sometimes located in the wellbore and used during one or more downhole operations to restrict the flow of fluid through the wellbore. From publication US 2013/0082202 a ball valve and a method for closing it are known. However, these known solutions have a number of disadvantages. The present invention is aimed, to a large extent, at overcoming the disadvantages of the prior art, and, at least, at expanding the arsenal of known technical means.

Краткое описание чертежейBrief description of drawings

[4] Иллюстративные варианты реализации данного изобретения подробно описаны ниже со ссылкой на прилагаемые фигуры, которые включены в данный документ посредством ссылки, и при этом:[4] Illustrative embodiments of the present invention are described in detail below with reference to the accompanying figures, which are incorporated herein by reference, and wherein:

[5] на Фиг. 1 показан пример рабочей среды ствола скважины, в которой развернут шаровой клапан;[5] in Fig. 1 shows an example of a wellbore operating environment in which a ball valve is deployed;

[6] на Фиг. 2 представлен схематический вид в поперечном разрезе шарового клапана, расположенного в среде, проиллюстрированной на Фиг. 1, и имеющего шар, находящийся в открытом положении, которое обеспечивает гидравлическое сообщение через шаровой клапан;[6] in Fig. 2 is a schematic cross-sectional view of a ball valve located in the environment illustrated in FIG. 1, and having a ball in an open position which provides hydraulic communication through the ball valve;

[7] на Фиг. 3 представлен схематический вид в поперечном разрезе шарового клапана, показанного на Фиг. 2, после поворота шара в закрытое положение, которое препятствует гидравлическому сообщению через шаровой клапан;[7] in Fig. 3 is a schematic cross-sectional view of the ball valve shown in FIG. 2, after rotating the ball to the closed position, which prevents hydraulic communication through the ball valve;

[8] на Фиг. 4 проиллюстрирован способ закрытия шарового клапана; и[8] in Fig. 4 illustrates a method for closing a ball valve; And

[9] на Фиг. 5 проиллюстрирован способ образования скважинного барьера.[9] in Fig. 5 illustrates a method for forming a well barrier.

[10] Проиллюстрированные фигуры предоставлены только в качестве примера и не предназначены для того, чтобы подтверждать или подразумевать какое-либо ограничение в отношении среды, архитектуры, конструкции или способа, в которых могут быть осуществлены различные варианты реализации.[10] The illustrated figures are provided by way of example only and are not intended to represent or imply any limitation as to the environment, architecture, design or manner in which various embodiments may be implemented.

Раскрытие сущности и осуществление изобретенияDisclosure and implementation of the invention

[11] В нижеследующем подробном описании иллюстративных вариантов реализации делается ссылка на прилагаемые графические материалы, которые составляют его часть. Эти варианты реализации описаны достаточно подробно для того, чтобы специалисты в данной области техники могли применить данное изобретение на практике, и следует понимать, что могут быть использованы другие варианты реализации и что логические конструкционные, механические, электрические и химические изменения могут быть сделаны без отступления от сущности или объема данного изобретения. Во избежание подробностей, которые не являются необходимыми для того, чтобы специалисты в данной области техники могли применять на практике описанные в данном документе варианты реализации, в описании может быть опущена определенная информация, известная специалистам в данной области техники. Последующее подробное описание, следовательно, не следует понимать в ограничительном смысле, и объем иллюстративных вариантов реализации определяется только прилагаемой формулой изобретения.[11] In the following detailed description of illustrative embodiments, reference is made to the accompanying drawings which form a part thereof. These embodiments have been described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention, and it is understood that other embodiments may be used and that logical design, mechanical, electrical and chemical changes may be made without departing from the essence or scope of this invention. To avoid details that are not necessary to enable those skilled in the art to practice the embodiments described herein, certain information known to those skilled in the art may be omitted from the description. The following detailed description is, therefore, not to be construed in a limiting sense, and the scope of the illustrative embodiments is determined only by the appended claims.

[12] Данное изобретение относится к шаровым клапанам, способам закрытия шарового клапана и способам образования скважинного барьера. Шаровой клапан содержит шар и корпус клапана, каждый из которых имеет внутренний проточный канал для флюида. Шар выполнен с возможностью поворотного перемещения из открытого положения в закрытое положение. Проточные каналы для флюида шара и корпуса клапана выровнены, когда шар находится в открытом положении, чтобы позволить флюиду течь через шаровой клапан. Кроме того, проточные каналы для флюида шара и корпуса клапана не выровнены, когда шар находится в закрытом положении, чтобы уменьшить или ограничить поток флюида через шаровой клапан. Шаровой клапан имеет приводной механизм, который при приведении в действие поворачивает шар из открытого положения в закрытое положение, чтобы уменьшить или ограничить поток флюида через шаровой клапан.[12] This invention relates to ball valves, methods for closing a ball valve, and methods for forming a downhole barrier. A ball valve includes a ball and a valve body, each of which has an internal fluid flow path. The ball is configured to rotate from an open position to a closed position. The fluid flow passages of the ball and valve body are aligned when the ball is in the open position to allow fluid to flow through the ball valve. Additionally, the fluid flow passages of the ball and valve body are not aligned when the ball is in the closed position to reduce or restrict fluid flow through the ball valve. A ball valve has an actuator that, when actuated, rotates the ball from an open position to a closed position to reduce or restrict the flow of fluid through the ball valve.

[13] Шаровой клапан также имеет смещаемую муфту, которая при смещении из первого положения во второе положение приводит в действие приводной механизм, который, в свою очередь, смещает шар из открытого положения в закрытое положение. В некоторых вариантах реализации скользящая муфта содержит седло отклоняющего устройства или соединено с ним, которое выполнено с возможностью захвата отклоняющего устройства, протекающего вниз по стволу скважины, при этом усилие отклоняющего устройства, посаженного на седло отклоняющего устройства, смещает муфту из первого положения во второе положение. Как упоминается в данном документе, термин «вниз по стволу скважины» относится к направлению вдоль ствола скважины, которое находится дальше от поверхностного конца ствола скважины, тогда как «вверх по стволу скважины» относится к направлению вдоль ствола скважины к поверхностному концу ствола скважины. Кроме того, как упоминается в данном документе, седло отклоняющего устройства представляет собой любое устройство, выполненное с возможностью захвата или удержания отклоняющего устройства, тогда как отклоняющее устройство представляет собой любое устройство, выполненное с возможностью вхождения в зацепление с седлом отклоняющего устройства для смещения муфты. Примеры седел отклоняющего устройства включают, но не ограничиваются ими, шаровые седла, седла с дротиками и седла плунжера, тогда как примеры седел отклоняющих устройств включают, но не ограничиваются ими, шары, дротики и пробки, которые развертываются в корпусе клапана. В некоторых вариантах реализации седло отклоняющего устройства содержит срезаемую часть или соединены с ней, которая изначально препятствует перемещению муфты. Как упоминается в данном документе, срезаемая часть относится к любому объекту, выполненному с возможностью среза в ответ на пороговое значение усилия или давления, прикладываемого к объекту. Примеры срезаемых частей включают, но не ограничиваются ими, срезные штифты, срезные винты и другие типы объектов, выполненных с возможностью среза в ответ на пороговое значение усилия или давления, прикладываемого к объекту. В некоторых вариантах реализации усилие или давление, создаваемое отклоняющим устройством, посаженным на седло отклоняющего устройства, срезает срезаемую часть и смещает муфту из первого положения во второе положение. В некоторых вариантах реализации, когда отклоняющее устройство не протекает в седло отклоняющего устройства, прикладываются электрическое, механическое, электромеханическое или гидравлическое усилие или давление для срезания срезаемой части и для смещения муфты из первого положения во второе положение. В некоторых вариантах реализации муфта содержит цангу или соединена с цангой, которая изначально препятствует перемещению муфты. Кроме того, цанга выполнена с возможностью разрушения в ответ на пороговое усилие или давление, прикладываемое к цанге для высвобождения муфты.[13] The ball valve also has a displaceable clutch which, when displaced from a first position to a second position, actuates an actuator which in turn displaces the ball from an open position to a closed position. In some embodiments, the sliding sleeve includes or is connected to a deflector seat that is configured to engage a deflector flowing down the wellbore, wherein the force of the deflector seated on the deflector seat displaces the sleeve from a first position to a second position. As referred to herein, the term “downhole” refers to the direction along the wellbore that is away from the surface end of the wellbore, while “uphole” refers to the direction along the wellbore towards the surface end of the wellbore. Additionally, as referred to herein, a deflector seat is any device configured to engage or hold a deflector, while a deflector is any device configured to engage the deflector seat to displace the sleeve. Examples of deflector seats include, but are not limited to, ball seats, dart seats, and plunger seats, while examples of deflector seats include, but are not limited to, balls, darts, and plugs that deploy into the valve body. In some embodiments, the deflector seat includes or is connected to a shear portion that initially prevents the coupling from moving. As referred to herein, a shearable portion refers to any object capable of being sheared in response to a threshold amount of force or pressure applied to the object. Examples of shearable parts include, but are not limited to, shear pins, shear screws, and other types of objects configured to shear in response to a threshold amount of force or pressure applied to the object. In some embodiments, the force or pressure generated by the deflector mounted on the deflector seat shears the shear portion and displaces the sleeve from a first position to a second position. In some embodiments, when the deflector does not flow into the deflector seat, an electrical, mechanical, electromechanical, or hydraulic force or pressure is applied to shear the shear portion and to displace the clutch from a first position to a second position. In some embodiments, the coupling includes or is connected to a collet that inherently prevents movement of the coupling. In addition, the collet is configured to break in response to a threshold force or pressure applied to the collet to release the sleeve.

[14] В некоторых вариантах реализации приводной механизм содержит защелку, которая находится в зацеплении со стопором защелки, и пружину, которая соединена с защелкой и первоначально удерживается в сжатом состоянии, в то время как защелка находится в зацеплении со стопором защелки. Кроме того, муфта расцепляет защелку со стопором защелки, когда муфта смещается из первого положения во второе положение, таким образом обеспечивая возврат пружины в естественное состояние. Далее усилие пружины, возвращающейся из естественного состояния или в него, смещает шар из открытого положения в закрытое положение. В одном или более таких вариантах реализации пружина соединена с рычагом, который, в свою очередь, соединен с шаром. В одном или более таких вариантах реализации усилие, создаваемое пружиной, возвращающейся в естественное состояние, смещает рычаг, который, в свою очередь, поворачивает шар из открытого положения в закрытое положение.[14] In some embodiments, the actuator mechanism includes a latch that is engaged with a latch stopper and a spring that is coupled to the latch and is initially held in a compressed state while the latch is engaged with the latch stopper. In addition, the clutch disengages the latch from the latch stop when the clutch is moved from the first position to the second position, thereby allowing the spring to return to its natural state. Next, the force of the spring returning from or into its natural state displaces the ball from the open position to the closed position. In one or more such embodiments, the spring is coupled to a lever, which in turn is coupled to a ball. In one or more such embodiments, the force generated by the spring returning to its natural state displaces the lever, which in turn rotates the ball from an open position to a closed position.

[15] В некоторых вариантах реализации шаровой клапан имеет стопорный механизм, который первоначально находится в зацеплении с пружиной, в то время как муфта находится в первом положении, чтобы предотвращать приведение в действие приводного механизма. Как упоминается в данном документе, стопорный механизм представляет собой любой механизм, который выполнен с возможностью предотвращения возврата пружины в естественное состояние. Примеры стопорного механизма включают, но не ограничиваются ими, пружинные запорные кольца, цанги, срезные винты или другой элемент или устройство, выполненное с возможностью первоначального предотвращения возврата пружины в естественное состояние. В некоторых вариантах реализации шаровой клапан также имеет седло шара, которое расположено рядом с шаром или соединено с ним. Кроме того, после того как шар повернется в закрытое положение, поверхности седла шара и шара совместно образуют гидравлическое уплотнение, которое уменьшает или ограничивает протекание флюидов через шар. Дополнительные описания шарового клапана, способов закрытия шарового клапана и способов образования скважинного барьера приведены в абзацах ниже и проиллюстрированы на Фиг. 1-5.[15] In some embodiments, the ball valve has a locking mechanism that is initially engaged with the spring while the clutch is in the first position to prevent activation of the actuator. As mentioned herein, a detent mechanism is any mechanism that is configured to prevent the spring from returning to its natural state. Examples of a locking mechanism include, but are not limited to, snap rings, collets, shear screws, or other element or device configured to initially prevent the spring from returning to its natural state. In some embodiments, the ball valve also has a ball seat that is located adjacent to or connected to the ball. In addition, after the ball is rotated to the closed position, the ball seat and ball surfaces together form a hydraulic seal that reduces or restricts the flow of fluids through the ball. Additional descriptions of the ball valve, methods for closing the ball valve, and methods for forming a downhole barrier are provided in the paragraphs below and illustrated in FIG. 1-5.

[16] Обращаясь далее к графическим материалам, на Фиг. 1 показан пример рабочей среды ствола скважины, в которой развернут шаровой клапан 122. В иллюстративном варианте реализации рабочая среда включает буровую установку 104, расположенную на поверхности 108 земли и проходящую над стволом 116 скважины и вокруг него. В некоторых вариантах реализации буровая установка 104 представляет собой буровую установку для ремонта скважины или буровую установку. Ствол 116 скважины проходит в подземный пласт 112, образованную с целью добычи углеводородов. Ствол 116 скважины проходит от поверхности 108 по вертикальной части 115, отклоняется от вертикали по наклонной части 121 и переходит на траекторию, которая приблизительно параллельна поверхности 108 по горизонтальной части 123. В варианте реализации, показанном на Фиг. 1, вертикальная часть 115 частично закрыта обсадной трубой 117, которая в некоторых вариантах реализации также проходит через горизонтальную часть 123. В альтернативных рабочих условиях весь ствол скважины или его части являются вертикальными, отклоненными под любым подходящим углом, горизонтальными и/или искривленными. Ствол 116 скважины может представлять собой новый ствол скважины, существующий ствол скважины, прямой ствол скважины, ствол скважины с увеличенным отходом от вертикали, ствол скважины с боковым стволом, многоствольный ствол скважины и другие типы стволов скважин для бурения и заканчивания одной или более эксплуатационных зон. Кроме того, ствол 116 скважины применяют как для добывающих скважин, так и для нагнетательных скважин.[16] Turning further to the drawings, FIG. 1 illustrates an example of a wellbore operating environment in which a ball valve 122 is deployed. In an illustrative embodiment, the operating environment includes a drilling rig 104 located on the earth surface 108 and extending above and around the wellbore 116. In some embodiments, the drilling rig 104 is a workover rig or drilling rig. The wellbore 116 extends into a subterranean formation 112 formed for the purpose of producing hydrocarbons. The wellbore 116 extends from the surface 108 along a vertical portion 115, deviates from the vertical along an inclined portion 121, and transitions to a path that is approximately parallel to the surface 108 along a horizontal portion 123. In the embodiment shown in FIG. 1, vertical portion 115 is partially enclosed by casing 117, which in some embodiments also extends through horizontal portion 123. In alternative operating conditions, the entire wellbore or portions thereof are vertical, deviated at any suitable angle, horizontal, and/or deviated. The wellbore 116 may be a new wellbore, an existing wellbore, a straight wellbore, an extended reach wellbore, a sidetrack wellbore, a multilateral wellbore, and other types of wellbores for drilling and completing one or more production zones. In addition, the wellbore 116 is used for both production wells and injection wells.

[17] Средство транспортирования, показанное как трубчатый элемент 118, содержит шаровой клапан 122 и спускается в подземный пласт 112 для различных ремонтных работ или процедур обработки в течение всего срока эксплуатации скважины. В варианте реализации, показанном на Фиг. 1, трубчатый элемент 118 проиллюстрирован как эксплуатационная колонна насосно-компрессорных труб, имеющая шаровой клапан 122. Как упоминается в данном документе, средство транспортирования включает любой тип колонны насосно-компрессорных труб, которую развертывают в стволе скважины. Например, колонна насосно-компрессорных труб включает (без ограничения) бурильную трубу, обсадную трубу, колонны насосных штанг и гибкие насосно-компрессорные трубы. Как проиллюстрировано, буровая установка 104 содержит буровую вышку 154 с полом 156 буровой установки, через который трубчатый элемент 118 проходит в ствол 116 скважины. В некоторых вариантах реализации буровая установка 104 имеет лебедку с приводом от двигателя и другое связанное оборудование для прохождения трубчатого элемента 118 в ствол скважины 116 на выбранную глубину. Хотя рабочая среда, показанная на Фиг. 1, относится к стационарной буровой установке 104 для транспортировки трубчатого элемента 118, имеющего шаровой клапан 122, внутри наземного ствола 116 скважины, в альтернативных вариантах реализации для опускания трубчатого элемента 118, имеющего шаровой клапан 122, в ствол 116 скважины применяют передвижные буровые установки для ремонта скважин, блоки для обслуживания ствола скважины (такие как блоки насосно-компрессорных труб) и т. п. В некоторых вариантах реализации трубчатый элемент 118 ствола скважины, имеющий шаровой клапан 122, применяют в других рабочих условиях, например в рабочей среде ствола скважины в открытом море.[17] The conveyance, shown as a tubular member 118, contains a ball valve 122 and is lowered into the subterranean formation 112 for various workovers or treatment procedures throughout the life of the well. In the embodiment shown in FIG. 1, tubular member 118 is illustrated as a production tubing string having a ball valve 122. As referred to herein, the conveying means includes any type of tubing string that is deployed in a wellbore. For example, a tubing string includes, but is not limited to, drill pipe, casing, sucker rod strings, and coiled tubing. As illustrated, the drilling rig 104 includes a drilling rig 154 with a drilling rig floor 156 through which a tubular member 118 extends into the wellbore 116. In some embodiments, the drilling rig 104 has a motor-driven drawworks and other associated equipment for passing the tubular member 118 into the wellbore 116 to a selected depth. Although the operating environment shown in FIG. 1 relates to a stationary drilling rig 104 for transporting a tubular member 118 having a ball valve 122 within a surface wellbore 116; in alternative embodiments, mobile workover drilling rigs are used to lower the tubular member 118 having a ball valve 122 into the wellbore 116. wells, wellbore service assemblies (such as tubing assemblies), etc. In some embodiments, the tubular wellbore member 118 having a ball valve 122 is used in other operating conditions, such as in an open wellbore operating environment. sea.

[18] Шаровой клапан 122 содержит корпус клапана, смещаемую муфту, шар, выполненный с возможностью поворотного перемещения из открытого положения в закрытое положение, и приводной механизм, который поворачивает шар из открытого положения в закрытое положение для уменьшения или предотвращения потока флюида через шаровой клапан 122. Дополнительные иллюстрации компонентов шарового клапана, аналогичного шаровому клапану 122 на Фиг. 1, представлены на Фиг. 2 и 3. Хотя на Фиг. 1 проиллюстрирован один шаровой клапан 122, расположенный в стволе 116 скважины, в некоторых вариантах реализации несколько шаровых клапанов (не показаны) расположены вдоль разных зон ствола 116 скважины.[18] Ball valve 122 includes a valve body, a displaceable sleeve, a ball rotatably movable from an open position to a closed position, and an actuator that rotates the ball from an open position to a closed position to reduce or prevent fluid flow through the ball valve 122 Additional illustrations of the components of a ball valve similar to ball valve 122 in FIG. 1 are presented in Fig. 2 and 3. Although in FIG. 1 illustrates a single ball valve 122 located in the wellbore 116, in some embodiments multiple ball valves (not shown) are located along different zones of the wellbore 116.

[19] На Фиг. 2 представлен схематический вид в поперечном разрезе шарового клапана 200, расположенного в среде, проиллюстрированной на Фиг. 1, и имеющего шар 202, который находится в открытом положении, что обеспечивает гидравлическое сообщение через шаровой клапан 200. Шаровой клапан 200 может быть развернут в средах нескольких скважин, например, но не ограничиваясь ими, в средах интенсификации притока, заканчивания и добычи, в которых применяют клапан для ограничения потока флюида. В варианте реализации, показанном на Фиг. 2, шаровой клапан 200 развернут в стволе 116 скважины, показанном на Фиг. 1. Шаровой клапан 200 имеет шар 202, соединенный с корпусом 204 клапана. Корпус 204 клапана имеет полую внутреннюю часть, которая обеспечивает проточный канал для флюида через корпус 204 клапана. Шар 202 также имеет полую внутреннюю часть, которая выровнена с полой внутренней частью корпуса 204 клапана, чтобы обеспечить протекание флюида через шаровой клапан 200. Шар 202 выполнен с возможностью поворота (например, на 90°) из положения выравнивания, проиллюстрированного на Фиг. 2, чтобы предотвратить протекание флюида через шаровой клапан 200. В этом отношении шар 202 находится в открытом положении, когда выравнивание шара 202 по отношению к шаровому клапану 200 обеспечивает протекание флюида через шаровой клапан 200, в то время как шар 202 находится в закрытом положении, когда выравнивание шара 202 (или проточный канал для флюида шара 200) по отношению к шаровому клапану 200 (или проточному каналу для флюида шарового клапана 202) ограничивает поток флюида через шаровой клапан 200. Шаровой клапан 200 также содержит седло 220 шара. В варианте реализации, показанном на Фиг. 2, после поворота шара 202 (например, в положение, проиллюстрированное на Фиг. 3), поверхности шара 202 и седла 220 шара образуют уплотнение, препятствующее протеканию флюида через шаровой клапан 200.[19] In FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a ball valve 200 located in the environment illustrated in FIG. 1, and having a ball 202 that is in an open position that allows hydraulic communication through the ball valve 200. The ball valve 200 can be deployed in multiple well environments, such as, but not limited to, stimulation, completion and production environments, in which use a valve to restrict fluid flow. In the embodiment shown in FIG. 2, ball valve 200 is deployed in wellbore 116 shown in FIG. 1. Ball valve 200 has a ball 202 connected to a valve body 204. The valve body 204 has a hollow interior that provides a fluid flow path through the valve body 204. Ball 202 also has a hollow interior that is aligned with the hollow interior of valve body 204 to allow fluid to flow through ball valve 200. Ball 202 is rotatable (eg, 90°) from the alignment position illustrated in FIG. 2 to prevent fluid from flowing through the ball valve 200. In this regard, the ball 202 is in the open position when the alignment of the ball 202 with respect to the ball valve 200 allows fluid to flow through the ball valve 200 while the ball 202 is in the closed position, when the alignment of the ball 202 (or the fluid flow path of the ball 200) with respect to the ball valve 200 (or the fluid flow path of the ball valve 202) restricts the flow of fluid through the ball valve 200. The ball valve 200 also includes a ball seat 220. In the embodiment shown in FIG. 2, after the ball 202 is rotated (for example, to the position illustrated in FIG. 3), the surfaces of the ball 202 and the ball seat 220 form a seal that prevents fluid from flowing through the ball valve 200.

[20] Шаровой клапан 200 также содержит муфту 206, которая расположена в корпусе 204 клапана и/или соединена с ним с возможностью скольжения. Муфта 206 выполнена с возможностью смещения из первого положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, во второе положение, такое как положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. Муфта 206 соединена с или содержит седло 209 отклоняющего устройства, которое выполнено с возможностью удерживания отклоняющего устройства, протекающего вниз по стволу скважины, и предотвращения протекания отклоняющего устройства через муфту 206. В варианте реализации, показанном на Фиг. 2, седло 209 отклоняющего устройства представляет собой седло шара и выполнено с возможностью удержания приводного шара 221, который протекает вниз по стволу скважины в направлении, проиллюстрированном стрелкой 222. В некоторых вариантах реализации седло 209 отклоняющего устройства образовано сужающимся профилем муфты 206, что обеспечивает протекание отклоняющего элемента в муфту 206, но предотвращает вытекание отклоняющего элемента из муфты 206. В некоторых вариантах реализации муфта 206 также содержит срезаемую часть, выполненную с возможностью среза в ответ на пороговое значение давления (такое как 100 фунтов/кв. дюйм, 1000 фунтов/кв. дюйм или другое значение давления), прикладываемое к муфте 206. Примеры срезаемой части включают, но не ограничены этим, срезные штифты, срезные кольца и другие типы элементов или компонентов, которые выполнены с возможностью среза или обрыва в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к муфте 206. В некоторых вариантах реализации муфта 206 также содержит разрушаемый элемент, который выполнен с возможностью разрушения в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к муфте 206. Примеры разрушаемого элемента включают, но не ограничиваются этим, цанги, контрольно-измерительные приборы, разрушаемые кольца, а также другие типы элементов или компонентов, которые выполнены с возможностью разрушения в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к муфте 206.[20] Ball valve 200 also includes a sleeve 206 that is located in and/or slidably coupled to valve body 204. The clutch 206 is movable from the first position illustrated in FIG. 2 to a second position, such as the position illustrated in FIG. 3. The sleeve 206 is connected to or includes a diverter seat 209 that is configured to retain the diverter flowing down the wellbore and prevent the diverter from flowing through the sleeve 206. In the embodiment shown in FIG. 2, the diverter seat 209 is a ball seat and is configured to hold a drive ball 221 that flows down the wellbore in the direction illustrated by arrow 222. In some embodiments, the diverter seat 209 is formed by the tapered profile of the sleeve 206, which allows the diverter to flow. element into the sleeve 206, but prevents the deflector from flowing out of the sleeve 206. In some embodiments, the sleeve 206 also includes a shear portion configured to shear in response to a pressure threshold (such as 100 psig, 1000 psig). inch or other pressure) applied to the sleeve 206. Examples of shearable portion include, but are not limited to, shear pins, shear rings, and other types of members or components that are configured to shear or break in response to a threshold pressure applied to clutch 206. In some embodiments, the clutch 206 also includes a rupture element that is configured to rupture in response to a threshold pressure applied to the sleeve 206. Examples of a rupture element include, but are not limited to, collets, instrumentation, rupture rings , as well as other types of elements or components that are configured to collapse in response to a threshold pressure applied to the clutch 206.

[21] Шаровой клапан 200 также содержит защелку 208, которая первоначально входит в зацепление со стопором 210 защелки. Кроме того, шаровой клапан 200 также содержит пружину 214, которая соединена с защелкой 208, и рычаг 216, находящийся в зацепление с шаром 202. В варианте реализации, показанном на Фиг. 2, пружина 214 и рычаг 216 представляют собой компоненты приводного механизма для приведения в действие шара 202. В данном документе приведены дополнительные описания приводного механизма.[21] Ball valve 200 also includes a latch 208 that initially engages a latch stopper 210. In addition, the ball valve 200 also includes a spring 214 that is coupled to the latch 208 and a lever 216 that engages the ball 202. In the embodiment shown in FIG. 2, spring 214 and lever 216 are drive mechanism components for driving ball 202. Further descriptions of the drive mechanism are provided herein.

[22] В этом отношении на Фиг. 3 представлен схематический вид в поперечном разрезе шарового клапана 200, показанного на Фиг. 2, после поворота шара 202 в закрытое положение, что препятствует гидравлическому сообщению через шаровой клапан 200. Более конкретно, в варианте реализации, показанном на Фиг. 3, усилие, создаваемое приводным шаром 221, посаженным на муфту 206, срезает срезаемую часть муфты 206 и смещает муфту 206 из положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, вниз по стволу скважины до положения, проиллюстрированного на Фиг. 3. Смещение муфты 206 из положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, расцепляет защелку 208 со стопором 210 защелки. В некоторых вариантах реализации пружина 214 зажата между корпусом 204 клапана и рычагом 216 таким образом, что усилие пружины (например, высвобождение потенциальной энергии, аккумулированной в пружине 214, когда пружина 214 возвращается из сжатого состояния в естественное состояние) перемещает рычаг 216 к шару 202. Однако пружина 214 остается в сжатом состоянии, в то время как защелка 208 удерживается на месте между муфтой 206 и стопором 210 защелки (как показано на Фиг. 2). После того как приводной шар 221 посажен на седло 209 отклоняющего устройства, давление, прилагаемое приводным шаром 221 к муфте 206, срезает срезаемую часть (такую как срезные штифты) или разрушает разрушаемый элемент (такой как цанга), который первоначально удерживал муфту 206 в первом положении, как проиллюстрировано на Фиг. 2, таким образом обеспечивая смещение муфты 206 вниз по стволу скважины в положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. Смещение муфты 206 вниз по стволу скважины от местоположения защелки 208 расцепляет защелку 208 со стопором 210 защелки, таким образом обеспечивая возврат пружины 214 в естественное состояние. Усилие, создаваемое пружиной 214, возвращающейся в естественное состояние, перемещает рычаг 216, пружину 214 и защелку 208 вверх по стволу скважины. Кроме того, рычаг 216 соединен или связан с шаром 202 таким образом, что перемещение рычага 216 вверх по стволу скважины поворачивает шар 202 из открытого положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в закрытое положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. В вариантах реализации, показанных на Фиг. 2 и 3, защелка 208 соединена с пружиной 214, которая первоначально находится в сжатом состоянии, в то время как защелка 208 находится в зацеплении со стопором 210 защелки, как проиллюстрировано на Фиг. 2. После того как защелка 208 расцепляется со стопором 210 защелки, пружина 214 возвращается в естественное состояние, и потенциальная энергия, высвобождаемая пружиной 214, возвращающейся в естественное состояние, приводит в движение рычаг 216, который, в свою очередь, поворачивает шар 202 из открытого положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в закрытое положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. В варианте реализации, показанном на Фиг. 3, шар 202 повернут приблизительно на 90° относительно положения шара 202, показанного на Фиг. 2. В частности, проточный канал через шар 202 приблизительно перпендикулярен проточному каналу через корпус 204 клапана, таким образом ограничивая поток флюида через шаровой клапан 200. Кроме того, поверхности шара 202 и седла 220 шара совместно образуют гидравлическое уплотнение, которое препятствует протеканию флюидов вниз по стволу скважины в корпус 204 клапана.[22] In this regard, in FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the ball valve 200 shown in FIG. 2, after rotating the ball 202 to the closed position, which prevents hydraulic communication through the ball valve 200. More specifically, in the embodiment shown in FIG. 3, the force generated by the drive ball 221 mounted on the clutch 206 shears the shear portion of the clutch 206 and displaces the clutch 206 from the position illustrated in FIG. 2, down the wellbore to the position illustrated in FIG. 3. Displacement of clutch 206 from the position illustrated in FIG. 2, disengages the latch 208 from the latch stopper 210. In some embodiments, the spring 214 is sandwiched between the valve body 204 and the lever 216 such that the force of the spring (e.g., the release of potential energy stored in the spring 214 when the spring 214 returns from a compressed state to a natural state) moves the lever 216 towards the ball 202. However, spring 214 remains compressed while latch 208 is held in place between sleeve 206 and latch stop 210 (as shown in FIG. 2). Once the drive ball 221 is seated on the deflector seat 209, the pressure applied by the drive ball 221 to the clutch 206 shears the shear portion (such as shear pins) or breaks the rupture element (such as the collet) that originally held the clutch 206 in the first position. , as illustrated in FIG. 2, thereby allowing the sleeve 206 to move down the wellbore to the position illustrated in FIG. 3. Displacement of the sleeve 206 down the wellbore from the location of the latch 208 disengages the latch 208 from the latch stopper 210, thereby allowing the spring 214 to return to its natural state. The force generated by spring 214 returning to its natural state moves lever 216, spring 214, and latch 208 up the wellbore. In addition, lever 216 is coupled or coupled to ball 202 such that movement of lever 216 up the wellbore rotates ball 202 from the open position illustrated in FIG. 2 to the closed position illustrated in FIG. 3. In the embodiments shown in FIGS. 2 and 3, latch 208 is coupled to spring 214, which is initially in a compressed state while latch 208 is engaged with latch stop 210, as illustrated in FIG. 2. After the latch 208 disengages from the latch stop 210, the spring 214 returns to its natural state, and the potential energy released by the spring 214 returning to its natural state drives the lever 216, which in turn rotates the ball 202 from open the position illustrated in FIG. 2 to the closed position illustrated in FIG. 3. In the embodiment shown in FIG. 3, ball 202 is rotated approximately 90° relative to the position of ball 202 shown in FIG. 2. Specifically, the flow path through the ball 202 is approximately perpendicular to the flow path through the valve body 204, thereby restricting the flow of fluid through the ball valve 200. In addition, the surfaces of the ball 202 and the ball seat 220 together form a hydraulic seal that prevents fluids from flowing downstream. the wellbore into the valve body 204.

[23] В некоторых вариантах реализации шаровой клапан 200 остается постоянно закрытым после поворота шара 202 из открытого положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в закрытое положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. В некоторых вариантах реализации после поворота шара 202 в закрытое положение шар 202 может поворачиваться из закрытого положения обратно в открытое положение, проиллюстрированное на Фиг. 2, с помощью внешних средств или в другое положение, позволяющее флюиду протекать через шаровой клапан 200. В некоторых вариантах реализации шар 202 выполнен с возможностью поворота из закрытого положения в открытое положение в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к шару 202 или к другому компоненту шарового клапана 200.[23] In some embodiments, ball valve 200 remains permanently closed after ball 202 is rotated from the open position illustrated in FIG. 2 to the closed position illustrated in FIG. 3. In some embodiments, after the ball 202 is rotated to the closed position, the ball 202 may be rotated from the closed position back to the open position illustrated in FIG. 2, by external means, or to another position allowing fluid to flow through the ball valve 200. In some embodiments, the ball 202 is rotatable from a closed position to an open position in response to a threshold pressure applied to the ball 202 or other component. ball valve 200.

[24] Хотя на Фиг. 2-3 проиллюстрированы муфта 206, защелка 208, стопор 210 защелки, пружина 214 и рычаг 216, расположенные вниз по стволу скважины от шара 202, в некоторых вариантах реализации муфта 206, защелка 208, стопор 210 защелки, пружина 214 и рычаг 216 расположены вверх по стволу скважины от шара 202. В одном или более таких вариантах реализации отклоняющее устройство, посаженное на седло 209 отклоняющего устройства муфты 206, смещает муфту 206 вниз по стволу скважины (или в другом направлении), и смещение муфты 206 расцепляет защелку 208, которая первоначально удерживает пружину 214 в сжатом состоянии, со стопором 210 защелки. После того как защелка 208 расцепляется со стопором 210 защелки, пружина 214 возвращается в естественное состояние, и потенциальная энергия, высвобождаемая пружиной 214, возвращающейся в естественное состояние, приводит в движение рычаг 216 для поворота шара 202 в закрытое положение (такое как положение, проиллюстрированное на Фиг. 3), таким образом предотвращая протекание флюида в проточный канал для флюида шара 202. В одном или более таких вариантах реализации шар 202 соединен с седлом отклоняющего устройства, расположенным вниз по стволу скважины от шара 202. Кроме того, поверхности шара 202, в то время как шар 202 находится в закрытом положении, и седло отклоняющего устройства образует гидравлическое уплотнение, которое препятствует протеканию флюидов через шаровой клапан 200 (вниз по стволу скважины от шара 202).[24] Although in FIG. 2-3 illustrate the clutch 206, latch 208, latch stop 210, spring 214 and lever 216 located down the wellbore from the ball 202, in some embodiments the clutch 206, latch 208, latch stop 210, spring 214 and lever 216 are located upward down the wellbore from the ball 202. In one or more such embodiments, a deflector mounted on the deflector seat 209 of the sleeve 206 moves the sleeve 206 down the wellbore (or in another direction), and the displacement of the sleeve 206 disengages the latch 208, which initially holds the spring 214 in a compressed state, with the latch stop 210. After the latch 208 disengages from the latch stop 210, the spring 214 returns to its natural state, and the potential energy released by the spring 214 returning to its natural state drives the lever 216 to rotate the ball 202 to a closed position (such as the position illustrated in 3), thereby preventing fluid from flowing into the fluid flow path of the ball 202. In one or more such embodiments, the ball 202 is connected to a diverter seat located downhole from the ball 202. In addition, the surfaces of the ball 202, in while ball 202 is in the closed position, the diverter seat forms a hydraulic seal that prevents fluids from flowing through ball valve 200 (down the wellbore from ball 202).

[25] Хотя на Фиг. 2-3 проиллюстрирована защелка 208, в некоторых вариантах реализации пружина 214 и рычаг 216 первоначально удерживаются в положении, проиллюстрированном на Фиг. 2, с помощью стопорного механизма, такого как пружинное запорное кольцо, цанга, срезной винт или другой элемент или устройство, выполненное с возможностью первоначального предотвращения возврата пружины 214 в естественное состояние, в то время как муфта 206 находится в первом положении. Смещение муфты 206 происходит ко второму положению, стопорный механизм расцепляет стопорный механизм (например, защелкивание пружинного запорного кольца, неразрушение цанги, разрушение цанги, срезание винта), который первоначально препятствовал возврату пружины 214 в естественное положение. В некоторых вариантах реализации муфта 206 не расположена внутри корпуса 204, но, тем не менее, соединена с корпусом 204 с возможностью скольжения для скользящего перемещения из первого положения во второе положение.[25] Although in FIG. 2-3 illustrates the latch 208, in some embodiments the spring 214 and lever 216 are initially held in the position illustrated in FIG. 2, by means of a locking mechanism, such as a snap ring, collet, shear screw, or other member or device configured to initially prevent the spring 214 from returning to its natural state while the clutch 206 is in the first position. As the clutch 206 moves to the second position, the locking mechanism disengages the locking mechanism (eg, snap ring latching, collet failure, collet failure, screw shearing) that initially prevented spring 214 from returning to its natural position. In some embodiments, the clutch 206 is not located within the housing 204, but is nonetheless slidably coupled to the housing 204 for sliding movement from a first position to a second position.

[26] Хотя на Фиг. 2-3 проиллюстрирована защелка 208, первоначально находящаяся в зацеплении со стопором 210 защелки, в некоторых вариантах реализации защелка и стопор защелки отсутствуют в шаровом клапане 200, чтобы предотвратить возврат сжатой пружины, такой как пружина 214, в естественное состояние. Однако муфта 206 выполнена с возможностью предотвращения поворота шара 202 из открытого положения в закрытое положение, в то время как муфта находится в первом положении. В одном или более таких вариантах реализации муфта 206 первоначально расположена или частично расположена в проточном канале шара 202 таким образом, что предотвращается поворот шара 202 из открытого положения в закрытое положение. Кроме того, когда муфта 206 препятствует повороту шара 202, она также препятствует возврату пружины 214 в естественное состояние, в то время как муфта 206 удерживается в начальном положении. После того как отклоняющее устройство, такое как приводной шар 221, закачивают в ствол 116 скважины, усилие, создаваемое посадкой приводного шара 221, смещает муфту 206 во второе положение (например, в местоположение вниз по стволу скважины от шара 202), таким образом больше не препятствуя повороту шара 202. После того как муфта 206 смещается во второе положение, усилие, создаваемое пружиной 214, возвращающейся в естественное состояние, перемещает рычаг 216, который, в свою очередь, поворачивает шар 202 из открытого положения в закрытое положение. Кроме того, хотя на Фиг. 2-3 проиллюстрирован шар 202, поворачивающийся приблизительно на 90°, в некоторых вариантах реализации шар 202 поворачивается на другое количество градусов, чтобы предотвратить протекание флюида через шаровой клапан 200.[26] Although in FIG. 2-3 illustrates a latch 208 initially engaged with a latch stop 210, in some embodiments the latch and latch stop are omitted from the ball valve 200 to prevent a compressed spring, such as spring 214, from returning to its natural state. However, the clutch 206 is configured to prevent the ball 202 from rotating from an open position to a closed position while the clutch is in the first position. In one or more such embodiments, the sleeve 206 is initially located or partially located in the flow channel of the ball 202 in a manner that prevents the ball 202 from rotating from an open position to a closed position. In addition, when the clutch 206 prevents the ball 202 from rotating, it also prevents the spring 214 from returning to its natural state while the clutch 206 is held in its initial position. After a deflector device, such as drive ball 221, is pumped into the wellbore 116, the force generated by the seating of drive ball 221 moves the sleeve 206 to a second position (for example, to a location downhole from the ball 202), thereby no longer preventing the ball 202 from rotating. After the clutch 206 moves to the second position, the force generated by the spring 214 returning to its natural state moves the lever 216, which in turn rotates the ball 202 from the open position to the closed position. In addition, although in FIG. 2-3 illustrates ball 202 rotating approximately 90°; in some embodiments, ball 202 rotates a different number of degrees to prevent fluid from flowing through ball valve 200.

[27] Хотя на Фиг. 2-3 проиллюстрирован приводной механизм, имеющий пружину 214 и рычаг 216, в некоторых вариантах реализации приводной механизм содержит несколько пружин, соединенных с несколькими рычагами. В некоторых вариантах реализации приводной механизм не содержит пружину. В одном или более таких вариантах реализации приводной механизм содержит сжатый газ, который при высвобождении защелки расширяется, вызывая перемещение рычага 216 для поворота шара 202 из положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. В одном или более таких вариантах реализации приводной механизм содержит камеру с атмосферным давлением, в которой при высвобождении защелки гидростатическое давление, естественным образом присутствующее в скважине, будет действовать на камеру с атмосферным давлением, сжимая объем камеры с атмосферным давлением. В одном или более таких вариантах реализации шаровой клапан содержит два объема, один из которых заполнен первым флюидом (например, газом) при атмосферном давлении, а второй объем атмосферного давления заполнен вторым флюидом (например, смазкой). При высвобождении защелки гидростатическое давление действует на поршень (например, толкает поршень вправо или в другом направлении), чтобы сжать второй объем. Флюид во втором объеме (например, смазка) выдавливается через небольшие отверстия в оправке в первый объем, таким образом заполняя (или частично заполняя) первый объем вторым флюидом и сжимая первый флюид (например, газ). Усилие (создаваемое перепадом давления между гидростатическим давлением в скважине и атмосферным давлением, действующим на поршень), прикладываемое сжатым первым флюидом к рычагу шарового клапана, перемещает рычаг, который, в свою очередь, поворачивает шар шарового клапана из открытого положения в закрытое положение.[27] Although in FIG. 2-3 illustrates an actuator having a spring 214 and a lever 216; in some embodiments, the actuator comprises multiple springs coupled to multiple levers. In some embodiments, the drive mechanism does not include a spring. In one or more such embodiments, the actuator comprises a compressed gas that, when the latch is released, expands to cause the lever 216 to move to rotate the ball 202 from the position illustrated in FIG. 2 to the position illustrated in FIG. 3. In one or more such embodiments, the actuator comprises an atmospheric pressure chamber in which, when the latch is released, hydrostatic pressure naturally present in the well will act on the atmospheric pressure chamber, compressing the volume of the atmospheric pressure chamber. In one or more such embodiments, the ball valve comprises two volumes, one of which is filled with a first fluid (eg, a gas) at atmospheric pressure, and a second volume of which is filled with a second fluid (eg, a lubricant) at atmospheric pressure. When the latch is released, hydrostatic pressure acts on the piston (eg, pushing the piston to the right or in another direction) to compress the second volume. The fluid in the second volume (eg, lubricant) is forced through small holes in the mandrel into the first volume, thereby filling (or partially filling) the first volume with the second fluid and compressing the first fluid (eg, gas). The force (created by the pressure difference between the hydrostatic pressure in the well and the atmospheric pressure acting on the piston) applied by the compressed first fluid to the ball valve lever moves the lever, which in turn rotates the ball valve ball from the open position to the closed position.

[28] На Фиг. 4 проиллюстрирован способ 400 закрытия шарового клапана, такого как шаровой клапан 200, показанный на Фиг. 2-3. Хотя операции в способе 400 показаны в определенной последовательности, некоторые операции могут выполняться в другой последовательности или в одно и то же время, если это возможно.[28] In FIG. 4 illustrates a method 400 for closing a ball valve, such as the ball valve 200 shown in FIG. 2-3. Although the operations in method 400 are shown in a specific sequence, some operations may be performed in a different order or at the same time, if possible.

[29] В блоке S402 отклоняющее устройство расположено в корпусе клапана шарового клапана. На Фиг. 2, например, проиллюстрировано расположение приводного шара 221 вниз по стволу скважины, как показано стрелкой 222, в шаровой клапан 200. Дополнительные примеры отклоняющих устройств включают, но не ограничиваются ими, дротики, пробки и другие типы объектов, которые могут быть развернуты в корпусе клапана. В блоке S404 отклоняющее устройство посажено на седло отклоняющего устройства, которое соединено с муфтой, расположенной в корпусе клапана. На Фиг. 3, например, проиллюстрирована посадка приводного шара 221 на седло 209 отклоняющего устройства, которое удерживает приводной шар 221 и предотвращает протекание приводного шара 221 через седло 209 отклоняющего устройства. Усилие или давление, прикладываемое отклоняющим устройством, посаженным на седло отклоняющего устройства, смещает муфту. В некоторых вариантах реализации муфта содержит срезаемую часть или соединена с ней, которая первоначально вызывает перемещение муфты до тех пор, пока к срезаемой части или к седлу отклоняющего устройства не будет приложено пороговое значение давления или усилий. В одном или более таких вариантах реализации усилие или давление, создаваемое отклоняющим устройством, посаженным на седло отклоняющего устройства, срезает срезаемый элемент, таким образом обеспечивая перемещение муфты. В блоке S406 муфта перемещается из первого положения во второе положение для расцепления защелки. На Фиг. 2-3, например, проиллюстрировано смещение муфты 206 из положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в положение, проиллюстрированное на Фиг. 3, для расцепления защелки 208 со стопором 210 защелки. В блоке S408 и в ответ на расцепление защелки приводится в действие приводной механизм для поворота шара шарового клапана из открытого положения в закрытое положение, когда шаровой клапан закрыт, в то время как шар находится в закрытом положении. На Фиг. 3, например, проиллюстрирована пружина 214, возвращающаяся в естественное состояние. Потенциальная энергия, высвобождаемая пружиной 214, возвращающейся в естественное состояние, приводит в движение рычаг 216, который, в свою очередь, поворачивает шар 202 из открытого положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в закрытое положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. Как показано на Фиг. 3, шаровой клапан 200 закрыт для предотвращения потока флюида через шаровой клапан 200. В некоторых вариантах реализации шаровой клапан также содержит седло шара, которое соединено с шаровым клапаном или расположено рядом с ним. Более того, поворот шара в закрытое положение образует гидравлическое уплотнение вдоль поверхностей седла шара и шара, таким образом уменьшая или ограничивая поток флюида через шар.[29] In block S402, the deflector is located in the valve body of the ball valve. In FIG. 2, for example, illustrates the placement of the drive ball 221 down the wellbore, as indicated by arrow 222, into the ball valve 200. Additional examples of diverter devices include, but are not limited to, darts, plugs, and other types of objects that may be deployed in the valve body. . In block S404, the deflector is mounted on a deflector seat, which is connected to a coupling located in the valve body. In FIG. 3, for example, illustrates the seating of the drive ball 221 on the deflector seat 209, which retains the drive ball 221 and prevents the drive ball 221 from leaking through the deflector seat 209. The force or pressure applied by the deflector mounted on the deflector seat displaces the coupling. In some embodiments, the sleeve includes or is connected to a shear portion that initially causes the sleeve to move until a threshold pressure or force is applied to the shear portion or the deflector seat. In one or more such embodiments, the force or pressure generated by the deflector seated on the deflector seat shears the shear member, thereby allowing movement of the sleeve. At block S406, the clutch is moved from the first position to the second position to release the latch. In FIG. 2-3, for example, illustrate the displacement of the clutch 206 from the position illustrated in FIG. 2 to the position illustrated in FIG. 3, to disengage the latch 208 from the latch stopper 210. At block S408, and in response to release of the latch, the drive mechanism is driven to rotate the ball of the ball valve from an open position to a closed position when the ball valve is closed while the ball is in the closed position. In FIG. 3, for example, illustrates spring 214 returning to its natural state. The potential energy released by the spring 214 returning to its natural state drives the lever 216, which in turn rotates the ball 202 from the open position illustrated in FIG. 2 to the closed position illustrated in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the ball valve 200 is closed to prevent fluid flow through the ball valve 200. In some embodiments, the ball valve also includes a ball seat that is connected to or adjacent to the ball valve. Moreover, rotating the ball to the closed position forms a hydraulic seal along the ball seat and ball surfaces, thereby reducing or restricting fluid flow through the ball.

[30] На Фиг. 5 проиллюстрирован способ образования скважинного барьера. Хотя операции в способе 500 показаны в определенной последовательности, некоторые операции могут выполняться в другой последовательности или в одно и то же время, если это возможно.[30] In FIG. 5 illustrates a method for forming a well barrier. Although the operations in method 500 are shown in a specific sequence, some operations may be performed in a different sequence or at the same time, if possible.

[31] В блоке S502 отклоняющее устройство расположено в корпусе клапана шарового клапана. На Фиг. 2, например, проиллюстрировано расположение приводного шара 221 вниз по стволу скважины, как показано стрелкой 222, в шаровой клапан 200. Дополнительные примеры отклоняющих устройств включают, но не ограничиваются ими, дротики, пробки и другие типы объектов, которые могут быть развернуты в корпусе клапана. В блоке S504 отклоняющее устройство посажено на седло отклоняющего устройства, которое соединено с муфтой, расположенной в корпусе клапана. На Фиг. 3, например, проиллюстрирована посадка приводного шара 221 на седло 209 отклоняющего устройства, которое удерживает приводной шар 221 и предотвращает протекание приводного шара 221 через седло 209 отклоняющего устройства. Усилие или давление, прикладываемое отклоняющим устройством, посаженным на седло отклоняющего устройства, смещает муфту. В некоторых вариантах реализации муфта содержит срезаемую часть или соединена с ней, которая изначально предотвращает перемещение муфты до тех пор, пока к срезаемой части или к седлу отклоняющего устройства не будет приложено пороговое давление или усилие. В одном или более таких вариантах реализации усилие или давление, создаваемое отклоняющим устройством, посаженным на седло отклоняющего устройства, срезает срезаемый элемент, таким образом обеспечивая перемещение муфты. В блоке S506 муфта перемещается из первого положения во второе положение для расцепления защелки. На Фиг. 2-3, например, проиллюстрировано смещение муфты 206 из положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в положение, проиллюстрированное на Фиг. 3, для расцепления защелки 208 со стопором 210 защелки. В блоке S508 и в ответ на расцепление защелки приводится в действие приводной механизм для поворота шара шарового клапана из открытого положения в закрытое положение, при этом проточный канал для флюида шара не выровнен с проточным каналом для флюида корпуса клапана шарового клапана, в то время как шар находится в закрытом положении. На Фиг. 3, например, проиллюстрирована пружина 214, возвращающаяся в естественное состояние. Потенциальная энергия, высвобождаемая пружиной 214, возвращающейся в естественное состояние, приводит в движение рычаг 216, который, в свою очередь, поворачивает шар 202 из открытого положения, проиллюстрированного на Фиг. 2, в закрытое положение, проиллюстрированное на Фиг. 3. Как показано на Фиг. 3, проточный канал для флюида шара 202, в то время как шар 202 находится в закрытом положении, не выровнен с проточным каналом для флюида корпуса 204 клапана, таким образом образуя скважинный барьер, который ограничивает поток флюида через клапан 200. В некоторых вариантах реализации шаровой клапан также содержит седло шара, которое соединено с шаровым клапаном или расположено рядом с ним. Более того, поворот шара в закрытое положение образует гидравлическое уплотнение вдоль поверхностей седла шара и шара, таким образом уменьшая или ограничивая поток флюида через шар.[31] In block S502, the deflector is located in the valve body of the ball valve. In FIG. 2, for example, illustrates the placement of the drive ball 221 down the wellbore, as indicated by arrow 222, into the ball valve 200. Additional examples of diverter devices include, but are not limited to, darts, plugs, and other types of objects that may be deployed in the valve body. . In block S504, the deflector is mounted on a deflector seat, which is connected to a coupling located in the valve body. In FIG. 3, for example, illustrates the seating of the drive ball 221 on the deflector seat 209, which retains the drive ball 221 and prevents the drive ball 221 from leaking through the deflector seat 209. The force or pressure applied by the deflector mounted on the deflector seat displaces the coupling. In some embodiments, the sleeve includes or is connected to a shear portion that initially prevents movement of the sleeve until a threshold pressure or force is applied to the shear portion or the deflector seat. In one or more such embodiments, the force or pressure generated by the deflector seated on the deflector seat shears the shear member, thereby allowing movement of the sleeve. At block S506, the clutch is moved from the first position to the second position to release the latch. In FIG. 2-3, for example, illustrate the displacement of the clutch 206 from the position illustrated in FIG. 2 to the position illustrated in FIG. 3, to disengage the latch 208 from the latch stopper 210. At block S508, and in response to disengagement of the latch, an actuator is actuated to rotate the ball valve ball from an open position to a closed position, wherein the fluid flow path of the ball is not aligned with the fluid flow path of the ball valve body while the ball is in the closed position. In FIG. 3, for example, illustrates spring 214 returning to its natural state. The potential energy released by the spring 214 returning to its natural state drives the lever 216, which in turn rotates the ball 202 from the open position illustrated in FIG. 2 to the closed position illustrated in FIG. 3. As shown in FIG. 3, the fluid flow path of ball 202, while ball 202 is in the closed position, is not aligned with the fluid flow path of valve body 204, thereby forming a downhole barrier that restricts fluid flow through valve 200. In some embodiments, the ball the valve also includes a ball seat that is connected to or adjacent to the ball valve. Moreover, rotating the ball to the closed position forms a hydraulic seal along the ball seat and ball surfaces, thereby reducing or restricting fluid flow through the ball.

[32] Вышеописанные варианты реализации были представлены в целях иллюстрации и для того, чтобы дать возможность специалисту в данной области техники применить изобретение на практике, но данное изобретение не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничиваться раскрытыми формами. Специалистам средней квалификации в данной области техники будут очевидны многие незначительные модификации и вариации, не отступающие от объема и сущности данного изобретения. Например, хотя на блок-схемах изображен последовательный процесс, некоторые из этапов/способов могут выполняться параллельно или не в последовательности или объединяться в один этап/способ. Объем формулы изобретения предназначен для широкого охвата раскрытых вариантов реализации и любых таких модификаций.[32] The above-described embodiments have been presented for purposes of illustration and to enable one skilled in the art to practice the invention, but the invention is not intended to be exhaustive or limited to the forms disclosed. Many minor modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the present invention. For example, although flowcharts depict a sequential process, some of the steps/methods may be performed in parallel or out of sequence, or combined into a single step/method. The scope of the claims is intended to broadly cover the disclosed embodiments and any such modifications.

[33] Вышеописанные варианты реализации были представлены в целях иллюстрации и для того, чтобы дать возможность специалисту в данной области техники применить изобретение на практике, но данное изобретение не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим или ограничиваться раскрытыми формами. Специалистам средней квалификации в данной области техники будут очевидны многие незначительные модификации и вариации, не отступающие от объема и сущности данного изобретения. Объем формулы изобретения предназначен для широкого охвата раскрытых вариантов реализации и любых таких модификаций. Кроме того, следующие пункты представляют дополнительные варианты реализации данного изобретения и должны рассматриваться в пределах объема данного изобретения:[33] The above-described embodiments have been presented for purposes of illustration and to enable one skilled in the art to practice the invention, but the invention is not intended to be exhaustive or limited to the forms disclosed. Many minor modifications and variations will be apparent to those of ordinary skill in the art without departing from the scope and spirit of the present invention. The scope of the claims is intended to broadly cover the disclosed embodiments and any such modifications. In addition, the following points represent additional embodiments of this invention and should be considered within the scope of this invention:

[34] Пункт 1, шаровой клапан, содержащий корпус клапана; шар, выполненный с возможностью поворотного перемещения из открытого положения в закрытое положение; приводной механизм, выполненный с возможностью поворота шара из открытого положения в закрытое положение, при этом проточный канал для флюида шара не выровнен с проточным каналом для флюида корпуса клапана, в то время как шар находится в закрытом положении; и муфту, расположенную в корпусе клапана и выполненную с возможностью смещения из первого положения во второе положение для приведения в действие приводного механизма.[34] Item 1, a ball valve comprising a valve body; a ball rotatably movable from an open position to a closed position; an actuator configured to rotate the ball from an open position to a closed position wherein the fluid flow path of the ball is not aligned with the fluid flow path of the valve body while the ball is in the closed position; and a clutch located in the valve body and configured to be displaceable from a first position to a second position to operate the actuator mechanism.

[35] Пункт 2, шаровой клапан по пункту 1, отличающийся тем, что приводной механизм содержит защелку, находящуюся в зацеплении со стопором защелки и выполненную с возможностью расцепления со стопором защелки в ответ на смещение муфты во второе положение; и пружину, соединенную с защелкой и первоначально удерживаемую в первом положении, при этом пружина выполнена с возможностью смещения во второе положение для поворота шара в закрытое положение после расцепления защелки со стопором защелки.[35] Claim 2, the ball valve of claim 1, wherein the actuator mechanism includes a latch engaged with the latch stopper and configured to disengage from the latch stopper in response to displacement of the clutch to a second position; and a spring coupled to the latch and initially held in a first position, the spring being displaceable to a second position to rotate the ball to a closed position upon disengagement of the latch from the latch stopper.

[36] Пункт 3, шаровой клапан по пункту 2, отличающийся тем, что приводной механизм содержит рычаг, соединенный с шаром и пружиной, и при этом рычаг выполнен с возможностью поворота шара из открытого положения в закрытое положение в ответ на смещение пружины во второе положение.[36] Claim 3, the ball valve of claim 2, wherein the actuator comprises a lever coupled to the ball and a spring, and the lever is configured to rotate the ball from an open position to a closed position in response to displacement of the spring to the second position .

[37] Пункт 4, шаровой клапан по пунктам 2 или 3, отличающийся тем, что пружина находится в сжатом состоянии, находясь в первом положении, и при этом пружина находится в естественном состоянии, находясь во втором положении.[37] Point 4, the ball valve according to points 2 or 3, characterized in that the spring is in a compressed state when in the first position, and the spring is in a natural state when in the second position.

[38] Пункт 5, шаровой клапан по любому из пунктов 1-4, дополнительно содержащий стопорный механизм, который первоначально находится в зацеплении с приводным механизмом для предотвращения приведения в действие приводного механизма, при этом стопорный механизм расцепляется с приводным механизмом после смещения муфты во второе положение.[38] Claim 5, the ball valve of any one of claims 1 to 4, further comprising a locking mechanism that is initially engaged with the drive mechanism to prevent actuation of the drive mechanism, wherein the locking mechanism is disengaged from the drive mechanism after the clutch is shifted to a second position. position.

[39] Пункт 6, шаровой клапан по пункту 5, отличающийся тем, что стопорный механизм содержит пружинное запорное кольцо, при этом приводной механизм содержит пружину, первоначально удерживаемую в первом положении пружинным запорным кольцом, и при этом пружина выполнена с возможностью смещения во второе положение для поворота шара в закрытое положение после расцепления пружинного запорного кольца с пружиной.[39] Claim 6, the ball valve of claim 5, wherein the locking mechanism includes a snap ring, wherein the actuator mechanism includes a spring initially held in a first position by the snap ring, and wherein the spring is displaceable to a second position to rotate the ball to the closed position after the snap ring has disengaged from the spring.

[40] Пункт 7, шаровой клапан по любому из пунктов 1-6, дополнительно содержащий седло отклоняющего устройства, расположенное на муфте и выполненное с возможностью удержания отклоняющего устройства, протекающего через шаровой клапан, и при этом муфта выполнена с возможностью смещения из первого положения во второе положение в ответ на прием отклоняющего устройства.[40] Claim 7, the ball valve of any one of clauses 1 to 6, further comprising a deflector seat disposed on the coupling and configured to retain the deflector flowing through the ball valve, and wherein the coupling is displaceable from the first position to a second position in response to receiving the deflector.

[41] Пункт 8, шаровой клапан по пункту 7, отличающийся тем, что седло отклоняющего устройства представляет собой седло шара, выполненное с возможностью удержания приводного шара.[41] Clause 8, the ball valve of claim 7, wherein the deflector seat is a ball seat configured to hold the drive ball.

[42] Пункт 9, шаровой клапан по пункту 8, отличающийся тем, что муфта содержит срезаемую часть, выполненную с возможностью среза в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к муфте.[42] Claim 9, the ball valve of claim 8, wherein the coupling includes a shear portion configured to shear in response to a threshold pressure applied to the coupling.

[43] Пункт 10, шаровой клапан по пунктам 8 или 9, отличающийся тем, что муфта содержит цангу, выполненную с возможностью разрушения в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к муфте, и при этом муфта выполнена с возможностью смещения во второе положение после разрушения цанги.[43] Claim 10, the ball valve of claim 8 or 9, wherein the coupling includes a collet configured to rupture in response to a threshold pressure applied to the coupling, and wherein the coupling is movable to a second position upon rupture collets.

[44] Пункт 11, шаровой клапан по любому из пунктов 1-10, дополнительно содержащий седло шара, при этом гидравлическое уплотнение образовано шаром вдоль седла шара после поворота шара в закрытое положение.[44] Claim 11, the ball valve of any one of clauses 1 to 10, further comprising a ball seat, wherein a hydraulic seal is formed by the ball along the ball seat after the ball is rotated to a closed position.

[45] Пункт 12, шаровой клапан по любому из пунктов 1-11, отличающийся тем, что муфта предотвращает поворот шара из открытого положения в закрытое положение, в то время как муфта находится в первом положении.[45] Claim 12, the ball valve of any one of claims 1 to 11, wherein the clutch prevents the ball from rotating from an open position to a closed position while the clutch is in the first position.

[46] Пункт 13, способ закрытия шарового клапана, включающий расположение отклоняющего устройства в корпусе клапана шарового клапана; посадку отклоняющего устройства на седло отклоняющего устройства, которое соединено с муфтой, расположенной в корпусе клапана; смещение муфты из первого положения во второе положение для расцепления защелки шарового клапана; и приведение в действие, в ответ на расцепление защелки, приводного механизма шарового клапана для поворота шара шарового клапана из открытого положения в закрытое положение, при этом шаровой клапан закрыт, в то время как шар находится в закрытом положении.[46] Claim 13, a method for closing a ball valve, comprising: locating a diverter device in a valve body of the ball valve; landing the deflector on the deflector seat, which is connected to a coupling located in the valve body; displacing the clutch from the first position to the second position to disengage the ball valve latch; and operating, in response to release of the latch, a ball valve drive mechanism to rotate the ball valve ball from an open position to a closed position, the ball valve being closed while the ball is in the closed position.

[47] Пункт 14, способ по пункту 13, отличающийся тем, что приводной механизм содержит пружину и рычаг, соединенный с шаром, и при этом приведение в действие приводного механизма включает прикладывание усилия пружины от пружины к рычагу; и перемещение рычага из первого положения во второе положение для поворота шара из открытого положения в закрытое положение.[47] Claim 14, the method of claim 13, wherein the driving mechanism comprises a spring and a lever connected to the ball, and wherein driving the driving mechanism includes applying a spring force from the spring to the lever; and moving the lever from the first position to the second position to rotate the ball from the open position to the closed position.

[48] Пункт 15, способ по пунктам 13 или 14, отличающийся тем, что шаровой клапан содержит срезаемую часть, которая предотвращает перемещение муфты, причем способ дополнительно включает прикладывание порогового значения усилия для среза срезаемой части, при этом муфта смещается из первого положения во второе положение после прикладывания порогового значения усилия к срезаемой части.[48] Clause 15, the method of claim 13 or 14, wherein the ball valve includes a shear portion that prevents movement of the coupling, the method further comprising applying a threshold force to shear the shear portion, wherein the coupling is moved from a first position to a second position position after applying a threshold force to the part being cut.

[49] Пункт 16, способ по любому из пунктов 13-15, дополнительно включающий образование гидравлического уплотнения с поверхностью шара и поверхностью седла шара, расположенного в шаровом клапане.[49] Claim 16, the method of any one of clauses 13-15, further comprising forming a hydraulic seal with a ball surface and a ball seat surface located in the ball valve.

[50] Пункт 17, способ образования скважинного барьера, включающий расположение отклоняющего устройства в корпусе клапана шарового клапана, причем шаровой клапан содержит шар, имеющий проточный канал для флюида через шар; посадку отклоняющего устройства на седло отклоняющего устройства, которое соединено с муфтой, расположенной в корпусе клапана;[50] Claim 17, a method of forming a downhole barrier, comprising: positioning a deflector in a valve body of the ball valve, the ball valve comprising a ball having a fluid flow path through the ball; landing the deflector on the deflector seat, which is connected to a coupling located in the valve body;

[51] смещение муфты из первого положения во второе положение для расцепления защелки шарового клапана; и приведение в действие, в ответ на расцепление защелки, приводного механизма шарового клапана для поворота шара шарового клапана из открытого положения в закрытое положение, при этом проточный канал для флюида шара не выровнено с проточным каналом для флюида корпуса клапана шарового клапана, в то время как шар находится во втором положении.[51] displacing the clutch from a first position to a second position to release the ball valve latch; and operating, in response to release of the latch, a ball valve drive mechanism to rotate the ball valve ball from an open position to a closed position, wherein the fluid flow path of the ball is not aligned with the fluid flow path of the ball valve body, while the ball is in the second position.

[52] Пункт 18, способ по пункту 17, отличающийся тем, что приводной механизм содержит пружину и рычаг, соединенный с шаром, и при этом приведение в действие приводного механизма включает прикладывание усилия пружины от пружины к рычагу; и перемещение рычага из первого положения во второе положение для поворота шара из открытого положения в закрытое положение.[52] Claim 18, the method of claim 17, wherein the driving mechanism comprises a spring and a lever coupled to the ball, and wherein driving the driving mechanism includes applying a spring force from the spring to the lever; and moving the lever from the first position to the second position to rotate the ball from the open position to the closed position.

[53] Пункт 19, способ по пунктам 17 или 18, отличающийся тем, что шаровой клапан содержит срезаемую часть, которая предотвращает перемещение муфты, причем способ дополнительно включает прикладывание порогового значения усилия для среза срезаемой части, при этом муфта смещается из первого положения во второе положение после прикладывания порогового значения усилия к срезаемой части.[53] Claim 19, the method of claim 17 or 18, wherein the ball valve comprises a shear portion that prevents movement of the coupling, the method further comprising applying a threshold force to shear the shear portion such that the coupling is moved from a first position to a second position position after applying a threshold force to the part being cut.

[54] Пункт 20, способ по любому из пунктов 17-20, дополнительно включающий образование гидравлического уплотнения с поверхностью шара и поверхностью седла шара, расположенного в шаровом клапане.[54] Claim 20, the method of any one of clauses 17-20, further comprising forming a hydraulic seal with a ball surface and a ball seat surface located in the ball valve.

[55] Используемые в данном документе формы единственного числа предназначены также для включения форм множественного числа, если в контексте явно не указано иное. Кроме того, следует понимать, что термины «содержать» и/или «содержащий», когда они используются в данном описании и/или в формуле изобретения, определяют наличие заявленных признаков, этапов, операций, элементов и/или компонентов, но не не исключает наличия или добавления одной или более других функций, этапов, операций, элементов, компонентов и/или их групп. Кроме того, этапы и компоненты, описанные в приведенных выше вариантах реализации и на фигурах, являются просто иллюстративными и не подразумевают, что какой-либо конкретный этап или компонент является требованием заявленного варианта реализации.[55] As used herein, the singular forms are intended to also include the plural unless the context clearly indicates otherwise. In addition, it should be understood that the terms “comprise” and/or “comprising”, when used in this specification and/or claims, define the presence of the claimed features, steps, operations, elements and/or components, but do not exclude the presence or addition of one or more other functions, steps, operations, elements, components and/or groups thereof. In addition, the steps and components described in the above embodiments and figures are merely illustrative and are not intended to imply that any particular step or component is a requirement of the claimed embodiment.

Claims (27)

1. Шаровой клапан, содержащий:1. Ball valve containing: корпус клапана;valve body; шар, выполненный с возможностью поворотного перемещения из открытого положения в закрытое положение;a ball rotatably movable from an open position to a closed position; приводной механизм, выполненный с возможностью поворота шара из открытого положения в закрытое положение, при этом проточный канал для флюида шара не выровнен с проточным каналом для флюида корпуса клапана, в то время как шар находится в закрытом положении;an actuator configured to rotate the ball from an open position to a closed position wherein the fluid flow path of the ball is not aligned with the fluid flow path of the valve body while the ball is in the closed position; муфту, расположенную в корпусе клапана и выполненную с возможностью смещения из первого положения во второе положение для приведения в действие приводного механизма, причем муфта остается соединенной с корпусом клапана с возможностью скольжения после того, как она смещается во второе положение,a clutch located in the valve body and configured to be slidable from a first position to a second position to operate the actuator mechanism, the clutch remaining slidably connected to the valve body after being slid to the second position, и стопорный механизм, который первоначально находится в зацеплении с приводным механизмом для предотвращения приведения в действие приводного механизма, при этом стопорный механизм расцепляется с приводным механизмом после смещения муфты во второе положение.and a locking mechanism that is initially engaged with the driving mechanism to prevent the driving mechanism from being driven, wherein the locking mechanism is disengaged from the driving mechanism after the clutch is moved to the second position. 2. Шаровой клапан по п. 1, отличающийся тем, что приводной механизм содержит:2. Ball valve according to claim 1, characterized in that the drive mechanism contains: защелку, находящуюся в зацеплении со стопором защелки и выполненную с возможностью расцепления со стопором защелки в ответ на смещение муфты во второе положение; иa latch engaged with the latch stopper and configured to disengage from the latch stopper in response to displacement of the clutch to a second position; And пружину, соединенную с защелкой и первоначально удерживаемую в первом положении, при этом пружина выполнена с возможностью смещения во второе положение для поворота шара в закрытое положение после расцепления защелки со стопором защелки.a spring coupled to the latch and initially held in a first position, the spring being displaceable to a second position to rotate the ball to a closed position upon disengagement of the latch from the latch stopper. 3. Шаровой клапан по п. 2, отличающийся тем, что приводной механизм содержит рычаг, соединенный с шаром и пружиной, и при этом рычаг выполнен с возможностью поворота шара из открытого положения в закрытое положение в ответ на смещение пружины во второе положение.3. The ball valve of claim 2, wherein the actuator mechanism comprises a lever coupled to the ball and a spring, the lever being configured to rotate the ball from an open position to a closed position in response to displacement of the spring to a second position. 4. Шаровой клапан по п. 2 или 3, отличающийся тем, что пружина находится в сжатом состоянии, находясь в первом положении, и при этом пружина находится в естественном состоянии, находясь во втором положении.4. Ball valve according to claim 2 or 3, characterized in that the spring is in a compressed state when in the first position, and the spring is in its natural state when in the second position. 5. Шаровой клапан по п. 1, отличающийся тем, что стопорный механизм содержит пружинное запорное кольцо, и при этом приводной механизм содержит пружину, первоначально удерживаемую в первом положении пружинным запорным кольцом, при этом пружина выполнена с возможностью смещения во второе положение для поворота шара в закрытое положение после расцепления пружинного запорного кольца с пружиной.5. The ball valve of claim 1, wherein the locking mechanism comprises a snap ring, and wherein the actuating mechanism comprises a spring initially held in a first position by the snap ring, wherein the spring is displaceable to a second position to rotate the ball. to the closed position after the snap ring has disengaged from the spring. 6. Шаровой клапан по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащий седло отклоняющего устройства, расположенное на муфте и выполненное с возможностью удержания отклоняющего устройства, протекающего через шаровой клапан, и при этом муфта выполнена с возможностью смещения из первого положения во второе положение в ответ на прием отклоняющего устройства.6. Ball valve according to any one of paragraphs. 1-5, further comprising a diverter seat disposed on the sleeve and configured to retain the diverter flowing through the ball valve, and wherein the sleeve is movable from a first position to a second position in response to receiving the diverter. 7. Шаровой клапан по п. 6, отличающийся тем, что седло отклоняющего устройства представляет собой седло шара, выполненное с возможностью удержания приводного шара.7. Ball valve according to claim 6, characterized in that the deflector seat is a ball seat configured to hold the drive ball. 8. Шаровой клапан по п. 7, отличающийся тем, что муфта содержит срезаемую часть, выполненную с возможностью среза в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к муфте.8. The ball valve of claim 7, wherein the coupling includes a shear portion configured to shear in response to a threshold pressure applied to the coupling. 9. Шаровой клапан по п. 7 или 8, отличающийся тем, что муфта содержит цангу, выполненную с возможностью разрушения в ответ на пороговое значение давления, прикладываемого к муфте, и при этом муфта выполнена с возможностью смещения во второе положение после разрушения цанги.9. The ball valve of claim 7 or 8, wherein the coupling comprises a collet capable of collapsing in response to a threshold pressure applied to the coupling, and wherein the coupling is displaceable to a second position upon failure of the collet. 10. Шаровой клапан по любому из пп. 1-9, дополнительно содержащий седло шара, при этом гидравлическое уплотнение образовано шаром вдоль седла шара после поворота шара в закрытое положение.10. Ball valve according to any one of paragraphs. 1-9, further comprising a ball seat, wherein a hydraulic seal is formed by the ball along the ball seat after the ball has been rotated to a closed position. 11. Шаровой клапан по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что муфта предотвращает поворот шара из открытого положения в закрытое положение, в то время как муфта находится в первом положении.11. Ball valve according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that the clutch prevents the ball from rotating from the open position to the closed position while the clutch is in the first position. 12. Способ закрытия шарового клапана, включающий:12. A method for closing a ball valve, including: расположение отклоняющего устройства в корпусе клапана шарового клапана;location of the deflector in the valve body of the ball valve; посадку отклоняющего устройства на седло отклоняющего устройства, которое соединено с муфтой, расположенной в корпусе клапана;landing the deflector on the deflector seat, which is connected to a coupling located in the valve body; смещение муфты из первого положения во второе положение для расцепления защелки шарового клапана, причем муфта остается соединенной с корпусом клапана с возможностью скольжения после того, как она смещается во второе положение; иdisplacing the clutch from the first position to a second position to disengage the ball valve latch, the clutch remaining slidably connected to the valve body after it is displaced to the second position; And приведение в действие, в ответ на расцепление защелки, приводного механизма шарового клапана для поворота шара шарового клапана из открытого положения в закрытое положение, при этом шаровой клапан закрыт, в то время как шар находится в закрытом положении.actuating, in response to release of the latch, a ball valve actuator to rotate the ball valve ball from an open position to a closed position, the ball valve being closed while the ball is in the closed position. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что приводной механизм содержит пружину и рычаг, который соединен с шаром, и при этом приведение в действие приводного механизма включает:13. The method according to claim 12, characterized in that the drive mechanism comprises a spring and a lever that is connected to the ball, and wherein actuating the drive mechanism includes: прикладывание усилия пружины от пружины к рычагу; иapplying spring force from the spring to the lever; And перемещение рычага из первого положения во второе положение для поворота шара из открытого положения в закрытое положение, и, необязательно, при этом шаровой клапан содержит срезаемую часть, которая предотвращает перемещение муфты, причем способ дополнительно включает прикладывание порогового значения усилия для среза срезаемой части, при этом муфта смещается из первого положения во второе положение после прикладывания порогового значения усилия к срезаемой части.moving the lever from a first position to a second position to rotate the ball from an open position to a closed position, and optionally, wherein the ball valve includes a shear portion that prevents movement of the sleeve, the method further including applying a threshold force to shear the shear portion, wherein the clutch moves from the first position to the second position after applying a threshold force to the part being cut. 14. Способ по п. 12, дополнительно включающий образование гидравлического уплотнения с поверхностью шара и поверхностью седла шара, расположенного в шаровом клапане.14. The method of claim 12, further comprising forming a hydraulic seal with a ball surface and a ball seat surface located in the ball valve.
RU2022125293A 2020-05-05 2020-12-18 Ball valve and method for closing ball valve RU2807098C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US63/020,364 2020-05-05
US17/118,250 2020-12-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2807098C1 true RU2807098C1 (en) 2023-11-09

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2101490C1 (en) * 1991-08-31 1998-01-10 Экспро Норт Си Лимитед Well testing system and method for checking pressure in system components
US20130082202A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Weatherford/Lamb, Inc. Ball valve float equipment
RU2528157C2 (en) * 2009-01-26 2014-09-10 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Mechanically operated downhole ball valve with bidirectional sealing
US20170234109A1 (en) * 2016-02-11 2017-08-17 Baker Hughes Incorporated Force multiplyer used to actuate a ball valve
RU2663757C1 (en) * 2017-08-24 2018-08-09 Владимир Федорович Францев Drilling complex of formation protection

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2101490C1 (en) * 1991-08-31 1998-01-10 Экспро Норт Си Лимитед Well testing system and method for checking pressure in system components
RU2528157C2 (en) * 2009-01-26 2014-09-10 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед Mechanically operated downhole ball valve with bidirectional sealing
US20130082202A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Weatherford/Lamb, Inc. Ball valve float equipment
US20170234109A1 (en) * 2016-02-11 2017-08-17 Baker Hughes Incorporated Force multiplyer used to actuate a ball valve
RU2663757C1 (en) * 2017-08-24 2018-08-09 Владимир Федорович Францев Drilling complex of formation protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2010317706B2 (en) Downhole progressive pressurization actuated tool and method of using the same
CA2871885C (en) Delayed activation activatable stimulation assembly
AU2013289086B2 (en) Wellbore servicing assemblies and methods of using the same
US9587462B2 (en) Safety valve system for cable deployed electric submersible pump
US8733449B2 (en) Selectively activatable and deactivatable wellbore pressure isolation device
EP2650468A2 (en) A Downhole Plug
EP2699761B1 (en) Ball valve safety plug
US20200080397A1 (en) Valve assembly
NO20181277A1 (en) Fracturing assembly with clean out tubular string
US9650863B2 (en) Safety valve system for cable deployed electric submersible pump
US11555376B2 (en) Ball valves, methods to close a ball valve, and methods to form a well barrier
AU2009233969B2 (en) Multi-cycle isolation valve and mechanical barrier
US9822607B2 (en) Control line damper for valves
RU2807098C1 (en) Ball valve and method for closing ball valve
US10060233B2 (en) Hydraulic tubing perforator
US10301911B2 (en) Apparatus for engaging and releasing an actuator of a multiple actuator system
AU2012384917B2 (en) Control line damper for valves
WO2017065747A1 (en) Fire-on-demand remote fluid valve