NL1007665C2 - Onder in een boorgat te gebruiken klep. - Google Patents

Description

Korte aanduiding : Onder in een boorgat te gebruiken klep.

Bij het voltooien van een put voor het winnen van producten, zoals in de olie- en gasindustrie, moeten in het algemeen 5 meerdere taken of werkzaamheden worden uitgevoerd met door de putpijp of mantel omlaag gebrachte gereedschappen. Deze gereedschappen omvatten, afhankelijk van de uit te voeren vereiste taken perforatie-pistolen, welke ballistisch gaten in de wand van de putpijp aanbrengen om toegang tot een doelformatie mogelijk te maken, instelgereed-10 schappen, die put afdichtende brugpluggen op een gewenste diepte binnen de pijp installeren, gereedschappen voor het plaatsen van afdichtorganen, die een tijdelijke afdichting tot stand brengen rondom het gereedschap en kleppen, die worden geopend of gesloten.

Verschillende gereedschappen kunnen worden gevormd als een 15 enkele gereedschapstreng, die omlaag wordt bewogen aan het einde van een met fluïdum gevulde lange holle buis, waarbij de gereedschappen in opeenvolging hydraulisch te activeren zijn door het onder druk brengen van hetzij het fluïdum in de buis of het inwendige van de putmantel. Een dergelijke vormgeving van gereedschappen heeft perforatiepistolen 20 omvat, die zorgvuldig zijn opgesteld voor het perforeren van de putmantel zonder het inwendig hydraulisch activeringscircuit van de streng te beschadigen.

Binnen deze gereedschapstrengen worden veelvuldig op explosieven gebaseerde afvuurkoppen toegepast om de detonatie van 25 samenhangende perforatiepistolen of andere gereedschappen onder in het boorgat op gang te brengen.

Met het oog op veiligheidskwesties, die duidelijk zullen zijn voor diegene, die op de hoogte zijn van technieken voor het voltooien van putten, wordt het ontsteken van een pistool door een 30 afvuurkop gebruikelijk bewerkstelligd door een aantal gekoppelde detonaties, die effectief een detonatie vanaf de afvuurkop overbrengen op het pistool over afzonderlijke aansluitingen in de gereedschapstreng in een samenstel, dat het mogelijk maakt, dat de scherp gestelde afvuurkop op het laatst mogelijke moment met het pistool wordt 35 samengebouwd. De afvuurkop is algemeen van het pistool gescheiden door een afstandsorgaan van voldoende lengte, zodat indien de afvuurkop 1007665 2 tenslotte met de gereedschapstreng wordt samengebouwd door werklui op een platform van een boorinstallatie het reeds in de putmantel omlaag bewogen bijbehorende pistool veilig onder het platform is. Een ont-stekingskoord, soms primacord genoemd, strekt zich gebruikelijk naar 5 beneden uit in een inwendige boring van het afstandsorgaan tussen de afvuurkop en zijn bijbehorend pistool om de afvuurkop met het pistool te koppelen.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het explosief activeren van een hydraulische klep van een streng 10 gereedschappen in een putboring om een inwendig hydraulisch acti-veringscircuit te wijzigen. Uitvoeringsvormen van de uitvinding maken het mogelijk, dat meerdere gereedschappen in de streng een hydraulisch activeringscircuit delen en maakt isolatie mogelijk van een deel van het circuit, dat beschadigd is door een met een activering van een 15 gereedschap samenhangende explosie, zodat overblijvende gereedschappen effectief in werking kunnen worden gesteld door het gemeenschappelijk hydraulisch circuit.

In overeenstemming met een aspect van de uitvinding heeft een onder in een boorgat te gebruiken klep voor gebruik binnen een 20 streng gereedschappen in een put voor het regelen van een hydraulisch activeringscircuit een huis met een inlaat en een uitlaat, waarbij het huis een gedeelte begrenst van het circuit, dat zich uitstrekt tussen de inlaat en de uitlaat. Een beweegbare zuiger binnen het huis, welke in een eerste stand verbinding verschaft tussen de inlaat en de 25 uitlaat en in een tweede stand de inlaat van de uitlaat scheidt, is vervaardigd om in gebruik door een voorspankracht te worden gedrongen naar een van de eerste en tweede standen. De klep heeft een breekbaar orgaan, dat uitgevoerd is om in een intact zijnde toestand de zuiger te ondersteunen in de andere van de eerste en tweede standen tegen de 30 voorspankracht in, terwijl indien het breekbare orgaan is vernield de zuiger in antwoord op de voorspankracht naar de ene van de eerste en tweede standen kan bewegen. Een ontstekingsorgaan is opgesteld voor het voortplanten van een detonatiegolf om, indien gewenst, het breekbare orgaan te verbrijzelen.

35 In een uitvoeringsvorm is de zuiger uitgevoerd om naar een gesloten stand te worden gedrongen ten einde een hoger in het gat 1007665 3 gelegen deel van het circuit af te scheiden van een onder in het gat gelegen deel van het circuit indien het breekbare orgaan wordt ver brijzeld.

In een andere uitvoeringsvorm is de zuiger uitgevoerd om 5 naar een open stand te worden gedrongen ten einde het daaropvolgend activeren van een lagere hydraulisch te activeren gereedschap mogelijk te maken indien het breekbare orgaan wordt verbrijzeld.

In een de voorkeur gegeven vormgeving begrenst het huis een poort tussen de zuiger en een naburig gebied van de put ten einde het 10 mogelijk te maken, dat putdruk in het gebied de zuiger naar de ene van de eerste en tweede standen tracht te dringen. In een bijzonder gunstige uitvoeringsvorm is de zuiger vervaardigd voor het naar de ene van de eerste en tweede standen bewegen in minder dan ongeveer 10 milliseconden nadat de voortplanting van de detonatiegolf is begonnen, 15 indien de putdruk ongeveer 2000 psi overschrijdt.

In een ander aspect van de uitvinding omvat een gedeelte van een streng gereedschappen voor het uitvoeren van een werkzaamheid onder in het gat van de put een detoneerbaar gereedschap, dat is voorzien van een onderste gedeelte van een hydraulisch activerings-20 circuit, dat is blootgesteld om te worden beschadigd door de ontsteking van het gereedschap. Een boven het gereedschap opgestelde afsluitklep is uitgevoerd om te sluiten ten einde een bovenste deel van het activeringscircuit af te scheiden van het onderste deel van het circuit in antwoord op een met de detonatie van het gereedschap 25 samenhangende detonatiegolf.

In de momenteel de voorkeur gegeven vormgeving omvat de afsluitklep een huis en een beweegbare zuiger binnen het huis. In een eerste stand maakt de zuiger hydraulische verbinding tussen de bovenste en onderste delen van het circuit mogelijk en in een tweede 30 stand scheidt de zuiger het bovenste deel van het onderste deel. De zuiger is vervaardigd om in gebruik naar de tweede stand te worden voorgespannen.

In een andere uitvoeringsvorm omvat de klep een breekbaar orgaan, dat in een intact zijnde toestand is uitgevoerd om de zuiger 35 te ondersteunen in de eerste stand, en in een verbrijzelde stand het toestaat, dat de zuiger naar de tweede stand beweegt. Een detonatie- 1007665 4 orgaan is opgesteld voor het voortplanten van een detonatiegolf voor het detoneren van het gereedschap en het breekbare orgaan is opgesteld om bij voortplanting van de golf te worden verbrijzeld ten einde de klep te sluiten.

5 In sommige gevallen omvat het gedeelte ook een afvuurkop boven de afsluitklep voor het explosief op gang brengen van het gereedschap door detoneren van het detonatie-orgaan. In de huidige vormgeving is het detonatie-orgaan in de vorm van een langgestrekt koord, dat zich door het breekbare orgaan uitstrekt.

10 In een andere uitvoeringsvorm omvat het gereedschap een gereedschaphuis, een reeks perforatieladingen, die te ontsteken zijn voor het perforeren van de put, en een hydraulische leiding, welke is opgesteld om door de detonatie van de ladingen te worden beschadigd en welke hydraulische verbinding mogelijk maakt met een andere lagere 15 sectie. In sommige gevallen is de leiding binnen het gereedschaphuis opgesteld. In andere gevallen is de leiding buiten het gereedschaphuis aangebracht en is tenminste een van de ladingen in hoofdzaak uitgelijnd met de hydraulische leiding, zodanig, dat de leiding is blootgesteld om te worden beschadigd door de ontsteking van tenminste een 20 lading.

In een ander aspect van de uitvinding omvat een gereed- schapstreng voor het uitvoeren van werkzaamheden onder in het boorgat in een put bovenste, middelste en onderste secties, die in parallelle hydraulische verbinding zijn aangesloten op een activeringscircuit en 25 zijn opgesteld om te worden geactiveerd in een volgorde van onder naar boven. De bovenste en onderste secties hebben ieder een hydraulisch te activeren inrichting en de middelste sectie heeft een detoneerbaar gereedschap met een erdoorheen verlopende hydraulische leiding, die blootgesteld is om door de detonatie van het gereedschap te worden 30 beschadigd en die bestemd is voor het activeren van de hydraulisch te activeren inrichting van de onderste sectie. Een afsluitklep is boven het gereedschap opgesteld en uitgevoerd om te sluiten ten einde een bovenste deel van het activeringscircuit af te scheiden van een onderste deel van het circuit in antwoord op een detonatiegolf, die 35 samenhangt met het detoneren van het gereedschap om de daaropvolgende hydraulische activering van de bovenste sectie mogelijk te maken.

1007665 5

In sommige de voorkeur gegeven uitvoeringsvormen omvat de afsluitklep een huis, een beweegbare zuiger binnen het huis, welke in een eerste stand een eerste poort bloot geeft om hydraulische verbinding tussen de bovenste en onderste delen van het circuit mogelijk 5 te maken, en in een tweede stand de eerste poort blokkeert om het bovenste deel af te scheiden van het onderste deel, en een tweede door het huis begrensde poort tussen de zuiger en een naburig gebied van de put om het mogelijk te maken, dat putdruk in het gebied tracht de zuiger naar de tweede stand te dringen. Een breekbaar orgaan is 10 aangebracht, welk breekbaar orgaan in een intact zijnde toestand uitgevoerd is voor het ondersteunen van de zuiger in de eerste stand en welke in een vernielde stand het toestaat, dat de zuiger beweegt naar de tweede stand. Een detonatie-orgaan is opgesteld voor het voortplanten van een detonatiegolf om het gereedschap te ontsteken, en 15 het breekbare orgaan is opgesteld en uitgevoerd om bij voortplanting van de golf te worden verbrijzeld om de klep te sluiten.

In sommige gevallen heeft het gereedschap van de middelste sectie verder een gereedschaphuis, terwijl de erdoor verlopende hydraulische leiding binnen het gereedschaphuis is opgesteld.

20 In een bijzonder nuttige uitvoeringsvorm heeft het gereed schap van de middelste sectie verder een gereedschaphuis en een reeks perforatieladingen, die moeten worden ontstoken voor het perforeren van de put. De doorgaande hydraulische leiding is buiten het gereedschaphuis opgesteld en tenminste een van de ladingen is in hoofdzaak 25 uitgelijnd met de hydraulische leiding, zodanig, dat de leiding is blootgesteld om door de detonatie van de lading te worden beschadigd.

Volgens een ander aspect van de uitvinding is voorzien in een werkwijze voor het regelen van een hydraulisch activeringscircuit binnen een streng gereedschappen in een put. De werkwijze omvat het 30 verschaffen van een klep, welke een zuiger en een breekbaar element omvat en welke is opgesteld tussen hogere en lagere delen van het boorgat. De zuiger is opgesteld om te bewegen onder putdrukkrachten en wel vanuit een eerste stand naar een tweede stand om het hydraulisch circuit naar gewenst te wijzigen, terwijl de zuiger in de eerste stand 35 wordt ondersteund door het breekbare element. De werkwijze omvat ook het blootstellen van de zuiger aan putdrukkrachten en verbrijzelen van 1007665 6 het breekbare element om het mogelijk te maken, dat de zuiger, indien gewenst, naar de tweede stand beweegt om het circuit te wijzigen.

In sommige uitvoeringsvormen dringen de putdrukkrachten de zuiger naar een gesloten stand om een in het gat hoger gelegen deel 5 van het circuit te scheiden van een lager in het gat gelegen deel van het circuit bij het verbrijzelen van het breekbare element.

In een bijzonder bruikbare uitvoeringsvorm wordt de zuiger blootgesteld aan een putdruk van tenminste 2000 psi en wijzigt effectief het circuit in minder dan 10 milliseconden nadat het breek-10 bare element is vernield.

In sommige bepaalde gunstige uitvoeringsvormen handhaaft de huidige uitvinding de integriteit van het inwendig activerend hydraulisch systeem van een aan een buis getransporteerde streng van detoneerbare gereedschappen gedurende opvolgende detonatie van de 15 gereedschappen, waardoor gunstig het opeenvolgend afvuren van perforatiepistolen of andere gereedschappen, die inwendige hydraulische leidingen hebben, die gevaar lopen te worden beschadigd, indien de gereedschappen in werking worden gesteld, mogelijk wordt gemaakt. Op deze wijze kan een streng, die nabij het midden opgestelde pistolen 20 omvat, in de put omlaag worden bewogen en in werking worden gesteld in een volgorde van onder naar boven en, indien gewenst, een per keer, zoals in bepaalde omstandigheden bijzonder gunstig is.

In andere uitvoeringsvormen wijzigt de klep van de uitvinding regelbaar een hydraulisch activeringscircuit binnen een 25 streng gereedschappen in een put door openen in antwoord op een door het breekbare orgaan bewegende detonatiegolf onder het daarbij mogelijk maken van het daaropvolgend hydraulisch activeren van een gereedschap in de streng.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de 30 hand van een in bijgaande figuren weergegeven mogelijke uitvoeringsvorm van de constructie volgens de uitvinding.

Figuur 1 toont een onder in een boorgat te brengen streng, welke een klep volgens de uitvinding omvat.

Figuur 2 toont schematisch de werking van een afsluitklep 35 binnen een sectie van een gereedschapstreng.

1 0 07 665 7

Figuur 3 is een dwarsdoorsnede van een momenteel de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm van de afsluitklep in een open stand.

Figuur 4 is een dwarsdoorsnede van de afsluitklep van figuur 3 in een gesloten stand.

5 Figuur 5 toont een perforatiepistool met een reeks ladingen en een uitwendig hydraulische leiding.

Verwijzend naar figuur 1 is een afsluitklep 10 volgens een de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm van de uitvinding deel van een gereedschapstreng 12, die aan een buislengte 15 omlaag kan worden 10 bewogen in een putmantel 14 voor het uitvoeren van gewenste werkzaamheden onder in het boorgat, welke werkzaamheden gebruikelijk samenhangen met de voltooiing van een put. In deze bepaalde uitvoeringsvorm bestaat de streng 12 uit een bovenste functionele sectie A, een middelste functionele sectie B en een onderste functionele sectie C, 15 die ieder een hydraulisch te activeren afvuurkop 16 bevatten, welke een bijbehorend gereedschap (18a in sectie A, 18b in sectie B, en 18c in sectie C) doet ontsteken voor het uitvoeren van een desbetreffende werkzaamheid.

De afvuurkop 16 van iedere sectie wordt geactiveerd door 20 een desbetreffende gekozen verhoogde hydraulische druk-omstandigheid, bij voorkeur druk-omstandigheden, die worden overgebracht vanaf het putoppervlak via buis 15, zoals uitgekozen hydraulische drukken en/of uitgekozen tijdsduren van aanbrenging van de drukken. Een inwendig hydraulische baan, die wordt gevormd door inwendige poorten en 25 leidingen (niet afgebeeld) brengt deze activeringsdruk over door bovenste secties A en B, zodanig, dat in een aanvankelijke toestand alle drie afvuurkoppen 16 in parallelle hydraulische verbinding met buis 15 zijn aangesloten. Om het mogelijk te maken, dat de druk binnen buis 15 wordt opgevoerd om afvuurkoppen 16 te activeren moeten de 30 inwendige hydraulische doortochten van secties A en B, die hydraulisch activeren van sectie C mogelijk maken, zijn afgedicht ten opzichte van de ringvormige ruimte 20 in de put, zodanig, dat nagenoeg geen stroming binnen leiding 15 optreedt gedurende het activeringsproces. In verschillende uitvoeringsvormen omvatten gereedschappen 18a, 18b en 35 18c perforatiepistolen, brugplug plaatsende gereedschappen en andere onder in het boorgat te gebruiken uitrusting, ofschoon de uitvinding 1007665 8 een bijzonder nuttige toepassing heeft indien middelste gereedschap 18b een gereedschap is, dat de mogelijkheid heeft de integriteit van het inwendig hydraulisch activeringssysteem te vernielen door openen van een ongewenste hydraulische baan vanaf leiding 15 naar de ring-5 vormige ruimte 20 van de put indien het gereedschap in werking wordt gesteld, zoals gebruikelijk is met een perforatiepistool.

Afsluitklep 10 is uitgevoerd als een klep langs de inwendige hydraulische verbindingsdoortocht vanaf afvuurkop 15 naar gereedschap 18b in middelste sectie B. Klep 10 is aanvankelijk in een 10 open stand hetgeen het overbrengen van activeringsdruk naar afvuurkop 16 van onderste sectie C, welke is uitgevoerd om in volgorde voor sectie B te ontsteken, mogelijk maakt. Zoals hieronder in detail beschreven is afsluitklep 10 uitgevoerd om te sluiten indien de afvuurkop 16 van middelste sectie B gereedschap 18b ontsteekt onder 15 het daarbij vermijden van de mogelijkheid van een breuk in het hydraulisch activeringssysteem, veroorzaakt door de werking van gereedschap 18b onder beschadiging van inwendige hydraulische leidingen. Indien eenmaal geactiveerd verhindert klep 10 het verlies van hydraulische druk binnen leiding 15 door leiding 15 af te sluiten van alle delen 20 van de streng lager dan afsluitklep 10 onder het daarbij handhaven van de werkzaamheid van eventuele nog in werking te stellen afvuurkoppen 16 of andere hydraulisch in werking gestelde inrichtingen onder in het boorgat. Op deze wijze waarborgt afsluiten van een afsluitklep 10 in een gegeven functionele sectie de integriteit van het hydraulisch 25 activeringssysteem voor het in werking stellen van alle functionele secties, die zijn opgesteld om later in volgorde af te gaan. In de uitvoeringsvorm van figuur 1 zijn secties A en C weergegeven zonder afsluitkleppen 10 omdat gereedschap 18c van de onderste sectie van een streng gebruikelijk vervaardigd is zonder inwendige hydraulische 30 leidingen daar er geen lagere hydraulisch te activeren afvuurkoppen 16 zijn, en aannemend, dat sectie A de laatste in werking te stellen sectie van de streng is zal een breuk in het hydraulisch activeringssysteem, welke optreedt nadat hij afgevuurd is, weinig consequenties hebben. Andere uitvoeringsvormen passen de afsluitklep van de 35 uitvinding in andere opstellingen toe, naar vereist voor het handhaven van de integriteit van het activerend hydraulisch circuit.

1007665 9

Verwijzend naar figuur 2 ontsteekt afvuurkkop 16 in een bepaalde opstelling van sectie B van figuur 1 ladingen 30 binnen perforatiepistool 32. Tussen afvuurkop 16 en pistool 32 opgesteld bevat het huis 47 van afsluitklep 10 een lengte ontstekingskoord 36 5 (primacord), dat een bovenste receptor-versterker 38 en een onderste overbrenglading 40 verbindt. Indien afvuurkop 16 wordt geactiveerd botst een slagpen 42 tegen een ontstekingsorgaan 44, dat vervolgens een overbrenglading 46 tot ontsteking brengt. De explosie van overbrenglading 46 ontsteekt versterker 38, welke ontstekingskoord 36 10 aansteekt. Indien de ontstekingsgolf naar beneden voortplant door ontstekingskoord 36 naar lading 40 passeert deze een klepelement 48 langs een hydraulische doortocht 50 binnen afsluitklep 10 en laat deze permanent sluiten. Indien eenmaal klepelement 48 sluit blokkeert hij iedere daaropvolgende overdracht van inwendige hydraulische stroming 15 of druk vanaf afvuurkop 16 naar pistool 32 of terugstroming van fluïda uit de ringvormige ruimte van de put in leiding 51. Indien gevormde ladingen 30 van pistool 32 opeenvolgend worden afgevuurd beïnvloedt daardoor iedere fysische schade, die anders dientengevolge kan optreden op de inwendige hydraulische doortochten 52 binnen pistool 32 20 het inwendig activerend hydraulisch systeem boven klepelement 48 niet nadelig.

Verwijzend naar figuur 3 omvat in de momenteel de voorkeur gegeven uitvoeringsvorm afsluitklep 10 een bovenste huissamenstel 60 en een onderste huissamenstel 62, die bij een van schroefdraad voor-25 ziene verbinding 64 zijn verbonden. Beide huissamenstellen omvatten meerdere niet weergegeven te scheiden gedeelten om doelmatige vervaardiging en samenbouw mogelijk te maken. Bovenste huissamenstel 60 omvat een stang 66. Om stang 66 is een werkingszuiger 68 opgesteld met O-ringafdichtingen 70 en 72, die afdichten tegen een kleine boring 74 30 resp. een grote boring 76 van bovenste huissamenstel 60, en 0-ring-afdichting 80, die afdicht tegen een inwendige boring 82 van onderste huissamenstel 62. O-ringafdichtingen 78 om het onderste einde van stang 66 dichten af tegen een inwendige boring van de bedieningszuiger 68. Zoals weergegeven wordt in een open stand bedieningszuiger 68 35 ondersteund door een breekbaar orgaan 84 tussen de zuiger en een steun 86 van onderste huissamenstel 62. In de momenteel de voorkeur gegeven 1007665 10 vormgeving bestaat breekbaar orgaan 84 uit een verticale stapel van afzonderlijke breekbare elementen 88 uit klasse 40 van grijs ruw ijzer (spec nummer ASTM A48-76), verder gebruikelijker bekend als grade 40 gietijzer. De bedieningszuiger 68 wordt naar beneden gehouden tegen 5 breekbaar orgaan 84 door via poorten 89 aangebrachte putdruk, die inwerkt op een verschil oppervlak van de zuiger, het verschil tussen door de afdichtdiameters van O-ringafdichtingen 70 en 72 begrensde oppervlakken. Omdat O-ringafdichting 72 een grotere afdichtdiameter heeft dan O-ringafdichting 70 neigt de netto drukkracht aangebracht 10 via poorten 89 altijd ertoe zuiger 68 naar beneden te dringen. Alle andere op zuiger 68 werkende hydraulische belastingen zijn ge balanceerd tengevolge van gelijke drukken, die werken tegen gelijke oppervlakken van tegenover liggende O-ringafdichtingen, tegenover liggende ringparen 80 en 78; 70 en 72.

15 Met de bedieningszuiger 68 opgesteld zoals weergegeven is hydraulisch fluïdum vrij om te bewegen door de lengte van de afsluitklep 10 tussen een inlaat 90 en een uitlaat 92. De stromingsbaan van inlaat naar uitlaat is als volgt: naar beneden door gaten 94 in bovenste huissamenstel 60, naar beneden door ringvormige ruimte 96 om 20 stang 66, naar buiten door poorten 98 in bedieningszuiger 68, naar beneden door ringvormige ruimte 100, en naar beneden door gaten 102 in onderste huissamenstel 62. De hydraulische doortochten binnen de klephuizen zijn van kleine afmeting daar er zeer weinig hydraulische stroming is langs deze baan, zelfs met de klep open, daar het primaire 25 doel van de hydraulische baan in deze uitvoeringsvorm het overbrengen van hydraulische druk is. In de weergegeven open stand zijn 0-ring-afdichtingen 78 bij het ondereinde van stang 66 onder poorten 98 in zuiger 68.

Een ontstekingskoord 104 (primacord) is opgesteld binnen 30 een afgedichte boring, welke zich uitstrekt over de lengte van de huizen van afsluitklep 10, onder het verbinden van een receptor-versterker 106 bij de bovenzijde van de afsluitklep met een ont-stekingslading 108 bij de onderzijde van de afsluitklep. Ontstekingskoord 104 verloopt door het hart van hol breekbaar orgaan 84. De 35 primaire functie van ontstekingskoord 104 is het overbrengen van een detonatiegolf vanaf receptor-versterker 106 naar ontstekingslading 108 1007665 11 en in het proces van het overbrengen van deze detonatiegolf wordt het ontstekingskoord 104 vernield.

Ook verwijzend naar figuur 4 zullen, indien de binnen ontstekingskoord 104 voortplantende detonatiegolf door het hart van 5 breekbaar orgaan 84 beweegt, de afzonderlijke breekbare elementen 88 ieder uiteenvallen in een groot aantal stukken tengevolge van de eigenschappen van het materiaal (bijvoorbeeld gietijzer) waaruit zij zijn vervaardigd.

Indien elementen 88 verbrijzelen valt het afval 110 van de 10 breekbare elementen in ringvormige ruimte 112 van onderste huissamen-stel 62 onder het toestaan dat bedieningszuiger 68 naar beneden beweegt naar een gesloten stand (zoals weergegeven) tengevolge van de via de poorten 89 aangebrachte kracht van putdruk. De zuiger is in een gesloten stand indien poorten 98 over een voldoende afstand zijn 15 verplaatst om te worden opgesteld onder O-ringafdichtingen 78 waarbij de afdichtingen 78 daarbij ieder daaropvolgende overdracht van hydraulische druk of stroming tussen ringvormige ruimte 96 en poorten 98 blokkeren.

Ofschoon gietijzer het momenteel de voorkeur gegeven 20 materiaal voor de breekbare elementen 88 is kunnen andere materialen worden toegepast. Geschikte materialen worden gekozen en bemeten om sterk genoeg te zijn voor het ondersteunen van bedieningszuiger 68 in een niet gebroken stand, en bros genoeg om te verbrijzelen tengevolge van het naar beneden voortplanten van de ontstekingsgolf langs ont-25 stekingskoord 104. Bepaalde keramische materialen zijn bijvoorbeeld geschikt. In andere uitvoeringsvormen is breekbaar orgaan 86 in de vorm van een enkel breekbaar plaatvormig orgaan of een ondersteunend lijf. In andere uitvoeringsvormen is het breekbare orgaan opgesteld om onder trek te worden belast in plaats van onder druk.

30 Zuiger 68 is vervaardigd met een lage traagheid en een groot differentieeldrukoppervlak, zodanig, dat de zuiger snel wordt versneld door voorspanning aanbrengende putdrukkrachten indien het breekbare orgaan wordt verbrijzeld. Laboratoriumproeven van prototypes hebben aangetoond, dat de zuiger snel genoeg beweegt om de inlaat en 35 de uitlaat in minder dan ongeveer 10 milliseconden nadat de voort- 1007665 12 planting van de ontstekingsgolf is begonnen, van elkaar te scheiden indien de putdruk ongeveer 2000 psi overschrijdt.

De klep van de uitvinding, die gevormd is om te sluiten in antwoord op een detonatie, wordt gunstig toegepast om het gebruik 5 mogelijk te maken van gereedschapstrengen, die meerdere hydraulisch te activeren afvuurkoppen omvatten, die zijn opgesteld om te worden geactiveerd bij verschillende leidingdrukken en wel opeenvolgend van onder naar boven. Deze vormgeving wordt mogelijk gemaakt door de werking van de afsluitklep om de integriteit van het activerend 10 hydraulisch systeem betrouwbaar te handhaven, zelfs indien enige hydraulische leidingen zijn beschadigd door het afvuren van nabij gelegen pistolen of andere gereedschappen. De afsluitklep maakt het mogelijk, dat perforatiepistolen van middelste secties van een streng gereedschappen worden uitgevoerd met inwendige hydraulische leidingen, 15 die de neiging hebben te worden vernield door het afvuren van het pistool, of met schroeflijnvormige ladingpatronen, die ertoe neigen zelfs uitwendige leidingen te beschadigen, maar die bruikbaar zijn voor het perforeren van sommige zones. Figuur 5 toont bijvoorbeeld een langgestrekt pistool 120 met een reeks van naar buiten gerichte 20 perforatieladingen 122, waarvan er enige (bijvoorbeeld lading 122a) zijn georiënteerd om een nabij gelegen uitwendige hydraulische leiding 124 bij ontsteken te breken.

In een bijzonder bruikbare vormgeving wordt de uitvinding toegepast in combinatie met de hydraulisch te activeren afvuurkop met 25 hydromechanische grendels, zoals beschreven in de op 20 november 1996 ingediende Amerikaanse octrooiaanvrage betreffende werkwijze en inrichting voor het perforeren van onder in het boorgat gelegen functies en welke aanvrage hierin door verwijzing is opgenomen.

In andere uitvoeringsvormen is de klep van de uitvinding 30 uitgevoerd om te openen in antwoord op een ontsteking, onder gebruik maken van een soortgelijke constructie als die weergegeven in figuur 3, maar uitgevoerd om een poort te openen indien een een zuiger ondersteunend breekbaar orgaan wordt vernield. In dat geval maakt het openen van de klep in sommige gevallen het daaropvolgend in werking 35 stellen van een hydraulisch activeerbaar gereedschap mogelijk. De klep kan ook elders in een streng van onder in een boorgat gelegen gereed- 1007665 13 schappen worden toegepast als een orgaan voor het op andere wijze regelen van een hydraulisch activeringscircuit.

Andere uitvoeringsvormen en voordelen van de uitvinding zullen voor een vakman voor de hand liggend zijn. Bijvoorbeeld kunnen 5 meer dan drie functionele secties worden opgenomen in een streng, met afsluitkleppen in iedere middelste sectie, voor het opeenvolgend uitvoeren van vier of meer afzonderlijke werkzaamheden met een doorgang naar beneden in een put.

1007665

Claims (8)

1. Klep voor gebruik in een streng gereedschappen in een put voor het regelen van een hydraulisch activeringscircuit, met het 5 kenmerk, dat de klep is voorzien van: een huis met een inlaat en een uitlaat waarbij het huis een gedeelte van het circuit, dat zich tussen de inlaat en de uitlaat uitstrekt, begrenst; een beweegbare zuiger binnen het huis, welke zuiger in een 10 eerste stand voorziet in verbinding tussen de inlaat en de uitlaat en in een tweede stand de inlaat van de uitlaat scheidt, waarbij de zuiger uitgevoerd is om in gebruik door een voorspankracht te worden gedrongen naar een van de eerste en tweede standen; een breekbaar orgaan, dat in een intact zijnde toestand is 15 vervaardigd voor het ondersteunen van de zuiger in de ander van de eerste en tweede standen tegen de voorspankracht in en in een verbrijzelde stand het mogelijk maakt, dat de zuiger in antwoord op de voorspankracht beweegt naar de ene van de eerste en tweede standen; en een ontstekingsorgaan opgesteld om een detonatiegolf voort 20 te planten om, indien gewenst, het breekbare orgaan te verbrijzelen.

2. Klep volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de zuiger is uitgevoerd om naar een gesloten stand te worden gedrongen ten einde een hoger in het gat gelegen deel van het circuit af te scheiden van een lager in het gat gelegen deel van het circuit indien het breekbare 25 orgaan wordt vernield.

3. Klep volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de zuiger is uitgevoerd om naar een open stand te worden gedrongen ten einde het daaropvolgend activeren van een lager hydraulisch te activeren gereedschap mogelijk te maken, indien het breekbare orgaan 30 wordt vernield.

4. Klep volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het huis een poort begrensd tussen de zuiger en een naburig gebied van de put ten einde putdruk in dit gebied in staat te stellen de zuiger naar de ene van de eerste en tweede standen te 35 dringen. 1007665 '

5. Klep volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de zuiger is uitgevoerd om naar de ene van de eerste en tweede standen te bewegen in minder dan ongeveer 10 milliseconden nadat de voortplanting van de detonatiegolf is begonnen indien de 5 putdruk ongeveer 2000 psi overschrijdt.

6. Werkwijze voor het regelen van een hydraulisch activerings-circuit binnen een streng gereedschappen in een put, welke werkwijze omvat: voorzien in een klep, die wordt opgesteld tussen hoger 10 gelegen en lager gelegen delen van het boorgat, waarbij de klep een zuiger en een breekbaar element omvat en de zuiger is uitgevoerd om onder putdrukkrachten vanuit een eerste stand naar een tweede stand te bewegen ten einde op gewenste wijze het hydraulisch circuit te wijzigen, waarbij de zuiger in de eerste stand door het breekbare 15 element wordt ondersteund; blootstellen van de zuiger aan putdrukkrachten; en indien gewenst vernielen van het breekbare element om de zuiger in staat te stellen naar de tweede stand te bewegen voor het wijzigen van het circuit.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de putdrukkrachten de zuiger naar een gesloten stand dringen om een hoger in het gat gelegen deel van het circuit te scheiden van een lager in het gat gelegen deel van het circuit bij het vernielen van het breekbare element.

8. Werkwijze volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat de zuiger wordt blootgesteld aan een putdruk van tenminste 2000 psi en het circuit op effectieve wijze wijzigt in minder dan ongeveer 10 milliseconden nadat het breekbare element is vernield. 1007665