NO310578B1 - Anordning ved kuleventil - Google Patents

Anordning ved kuleventil Download PDF

Info

Publication number
NO310578B1
NO310578B1 NO19996062A NO996062A NO310578B1 NO 310578 B1 NO310578 B1 NO 310578B1 NO 19996062 A NO19996062 A NO 19996062A NO 996062 A NO996062 A NO 996062A NO 310578 B1 NO310578 B1 NO 310578B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
ball
valve
shaft
actuator
pressure
Prior art date
Application number
NO19996062A
Other languages
English (en)
Other versions
NO996062L (no
NO996062D0 (no
Inventor
Finn Roeed
Original Assignee
Ring O Valve Norge As
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 Ring O Valve Norge As filed Critical Ring O Valve Norge As
Priority to NO19996062A priority Critical patent/NO310578B1/no
Publication of NO996062D0 publication Critical patent/NO996062D0/no
Priority to AU17436/01A priority patent/AU1743601A/en
Priority to PCT/NO2000/000417 priority patent/WO2001042695A1/en
Publication of NO996062L publication Critical patent/NO996062L/no
Publication of NO310578B1 publication Critical patent/NO310578B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
    • E21B34/04Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads
    • E21B34/045Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads adapted to be lowered on a tubular string into position within a blow-out preventer stack, e.g. so-called test trees
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/06Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0647Spindles or actuating means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/04Ball valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Check Valves (AREA)
  • Valve Housings (AREA)

Description

Oppfinnelsens område
Denne oppfinnelse angår en kraftoverførende ring eller plate
i forbindelse med en aksling til en ventilkule i en høy-trykksventil til anvendelse fortrinnsvis i en høytrykks rør-forbindelse mellom en flytende rigg og en undervannsbrønn.
Oppfinnelsens bakgrunn
Ovennevnte høytrykks rørforbindelse, i fagspråket ofte kalt
en landingsstreng, er nødvendig for å kunne utføre nedihulls brønnarbeid når en brønn står under trykk, eksempelvis for å kunne utføre tester eller kompletteringer i brønnen. Landingsstrengen er vanligvis forsynt med varierende typer av hydraulisk aktiverte ventiler. I tillegg trenger ofte brønn-hodeutstyr som er anbrakt i bunnen av landingsstrengen, til-førsel av hydraulisk væske, elektrisitet og/eller styresigna-ler. Dette oppnås ved at tilførselsrør, kabler og lignende fortrinnsvis legges på utsiden av landingsstrengen.
Vanligvis er både landingsstreng, tilførselsrør, kabler og lignende omgitt av et såkalt stigerør som også er en rørfor-bindelse mellom en flytende rigg og en undervannsbrønn. Under normale omstendigheter er ringrommet mellom stigerøret og landingsstrengen fylt med vann som utøver et hydrostatisk trykk i ringrommet.
Produksjonsrør og tilhørende utstyr som anvendes til å henge av dette i undervannsbrønnens brønnhode, festes ved installa-sjon under landingsstrengen og føres gjennom stigerøret og henges eksempelvis av i brønnhodet på havbunnen. Denne opera-sjonen betinger bl.a. at landingsstrengen med sine utvendige tilførselsrør, kabler og lignende, må kunne passere fritt gjennom stigerøret. I tillegg må landingsstrengen og tilhø-rende ventiler ha en tilstrekkelig stor innvendig hulldiame-ter som muliggjør gjennomføring av nedihulls verktøy og utstyr til bruk ved bl.a. testing og komplettering av under-vannsbrønnen. Dette begrenser tilgjengelig plass i stigerøret for innbygging av eventuelle høytrykksventiler og tilhørende aktuatorer.
Kjent teknikk
Begrenset tilgjengelig plass i stigerøret for innbygging av høytrykksventiler og tilhørende aktuatorer, betinger i praksis at man anvender kuleventiler til slike formål. Ifølge
kjent teknikk, består en slik høytrykksventil innvendig av et rørløp og en ventilkule, begge med en gjennomgående, rørfor-met og langsgående boring av tilstrekkelig diameter for gjen-nomføring av nedihulls verktøy og utstyr. Kuleboringens ytre omkretskant utgjør samtidig en skjærkant som i et nødstilfel-le, når kulen dreies, skal kunne kutte en vaier, et kveilrør eller lignende utstyr som måtte befinne seg i kuleboringen.
Dette forutsetter at kulen tilføres et tilstrekkelig stort dreiemoment.
I det påfølgende beskrives én kjent teknisk løsning som anvendes for å åpne og stenge en høytrykks kuleventil i en landingsstreng. Ifølge denne løsning er ventilkulen forsynt med to separate og konsentriske akslinger, én på hver side av kulen, og hvor hver aksling forløper radialt ut fra kulens sentrale boring og rager utenfor kulen. Akslingene er dreibart opplagret i en ringformet del av et for kulen omgivende, rørformet og trykkbærende ventilhus. Enden av hver aksling er utformet med et diametrisk plassert spor, og hvor akselinge-nes spor er ens utformet, dimensjonert og posisjonert i forhold til hverandre. I tillegg er ventilen forsynt med ett eller flere ringformede hydraulisk aktiverte aktuatorstempel som kan bevege seg i en tilhørende og ringformet aktuatorsy-linder. Stempel,og sylinder er tildannet utenfor akslingene, men på innsiden av ventilhuset, og hvor stempel og sylinder er konsentrisk innebygd om ventilens lengdeakse og overfører en hydraulisk kraft i ventilens lengdeakseretning. Aktuatorstemplet er på hver side forsynt med en momentoverføringstapp og en tilhørende sko som er tilordnet hver aksling, slik at skoen kan gli i ovennevnte diametriske spor når aktuatorstemplet beveges i ventilens lengdeakseretning. Momentoverfø-ringstappen og tilhørende sko er eksentrisk plassert i forhold til akslingens lengdeakse, slik at en kort momentarm fremstår mellom nevnte tapp/sko og nevnte lengdeakse. Ved hjelp av ovennevnte sammenstilling, når aktuatorstemplet beveges i ventilens lengdeakseretning, overføres derved et dreiemoment til kulens akslinger og dreier disse, idet nevnte sko glir i sporet i enden av hver aksling.
For øvrig beskriver beskriver GB A 2,056,565 og US 5,085,401 forskjellige aktuatoranordninger for ventiler, deriblant kuleventiler, men hvor ingen av disse oppfinnelser adresserer det samme problem, og benytter den samme løsning, som den foreliggende oppfinnelse.
Av nevnte patentskrifter, omhandler GB A 2,056,565 en fluid-drevet ventilaktuator som anvender en stempel- og sylinder-enhet med opplagringsinnretning og rotasjonsdrivaksling, og hvor ventilaktuatoren kan koples til ulike ventiltyper. Denne Scotch-Yoke-type omformingsmekanisme kan også tilpasses ulike ventilstørrelser.
US 5,085,401 omhandler en lavstøms ventilaktuator som omfatter en liten elektrisk motor, og hvor motoren dreier en driv-skrue. Dreiebevegelsen til drivskruen omsettes via et mekanisk arrangement som bl.a. omfatter en Scotch Yoke løfte-stang, til et dreiemoment som kan dreie en ventilkule. En slik lavstøms ventilaktuator er godt egnet til fjernstyrt aktivering av eksempelvis en ventil på en rørledning, hvor rør-ledning og ventiler eksempelvis føres gjennom fjerntliggende områder, og hvor den eneste tilgjengelige strømkilde for nevnte ventilaktuator eksempelvis er et 12 volt likestrøms-batteri.
US 5,167,283 og US 5,890,541 beskriver dessuten forskjellige anvendelser av høytrykks kuleventiler, men hvor heller ingen av disse oppfinnelser adresserer det samme problem, og benytter den samme løsning, som den foreliggende oppfinnelse.
I denne forbindelse, omhandler US 5,167,283 en høytrykks kuleventil med en tilhørende ventilkule som i sin innvendige boring, er forsynt med et ringformet og elastisk rørtetnings-element. Ved hjelp av tilført hydraulisk væsketrykk som ut-øver radiale og innoverrettede trykkrefter på rørtetnings-elementets ytre omkretsflate, kan dette element bringes til å omslutte, og derved tette omkring, et rør anbrakt innenfor det ringformede element. Denne kuleventil anvendes i en avleder ("diverter") tilkoplet en stigerørsstreng mellom en undervannsbrønn og en offshore borerigg, og hvor ventilkulen kan dreies av en aktuatoranordning ("drive motor") beliggende fritt utenfor ventilens ventilhus. I motsetning til en høy-trykks kuleventil i en landingsstreng, hvor kuleventilens aktuatoranordning er innebygd i ventilhuset pga. begrenset tilgjengelig plass i det omgivende stigerør, er man i US 5,167,283 ikke belemret med slike plassbegrensninger, idet en slik avleder vanligvis er anbrakt i fri luft på en borerigg. I forbindelse med nevnte avleders kuleventil, har man følgelig større frihet til å velge hvilken type aktuatoranordning som skal dreie ventilkulen, enn ved en innebygd aktuatoranordning. Eksempelvis kan ventilkulens akslinger fø-res inn i de tilhørende akselboringer utenfra, hvilket er forskjellig fra kuleventilen ifølge den foreliggende oppfinnelse, idet nevnte akslinger her føres inn i kulens akselboringer via kulens innvendige boring. US 5,167,283 omhandler således ikke høytrykks kuleventiler anbrakt i en landingsstreng.
Sistnevnte patentskrift, US 5,890,541, omhandler en høytrykks kuleventil anbrakt i et testeverktøy, og hvor testeverktøyet anvendes til å isolere og teste funksjonen av en brønns sikkerhetsventil mot utblåsing (BOP). Ved testing av nevnte BOP, senkes testeverktøyet på borerør ned gjennom et stigerør og fastgjøres i brønnens brønnhode som er anbrakt i en under-liggende posisjon i forhold til nevnte BOP. Testeverktøyet utgjøres av en nedre rørdel eller kropp som er fastgjort i nevnte brønnhode, en øvre rørdel eller spindel som er koplet til nevnte borerør, og en ventilkule med gjennomgående boring samt en mekanisk aktatoranordning, idet aktatoranordningen bl.a. omfatter en vippearm som er eksentrisk tilkoplet én av ventilkulens akslinger. Testeverktøyets spindel er dreibar om verktøyets lengdeakse og i forhold til verktøyets kropp. Dreining av spindelen via nevnte borerør overfører mekanisk kraft til nevnte en vippearm, slik at ventilkulen kan dreies til åpen eller lukket stilling, alt etter behov i forbindelse med trykktesting av nevnte BOP. US 5,890,541 omhandler således et verktøy for trykktesting av en BOP, og hvor åpning eller stenging av verktøyets høytrykks kuleventil forutsetter dreining av borerør tilkoplet verktøyets øvre rørdel, hvilket er forskjellig fra den angjeldende oppfinnelse.
Ulemper med kjent teknikk
Begrenset plass i landingsstrengen fører bl.a. til at det er lite hensiktsmessig å sveise på, eller på annen måte, fast tilordne akslinger på utsiden av ventilkulen før denne monte-res i det tilhørende ventilhus. Ventilkulen er dreibart opplagret i ventilhuset ved hjelp av to separate akslinger som føres gjennom akselboringer i kuleveggen og inn i ventilhuset etter at ventilkulen er anbrakt i høytrykksventilen. Brønn-trykk i landingsstrengen og i kuleboringen tilfører hver aksling en radial, utoverrettet og stempellignende trykkraft som
overføres til ventilhuset. Ved dreining av ventilkulen, fører i trykkraften til stor friksjon og slitasje i ventilhusets opplagringsanordninger og pakninger. Dreiemomentet for dreining av ventilkulen skal bl.a. overvinne opplagringsfriksjon både i akslingenes aksielle og radielle retning, samt friksjon
mellom ventilens kule og seteringer. I et nødstilfelle skal
) ventilens aktuatoranordning også kunne tilføre kulen et tilstrekkelig dreiemoment for kutting av en vaier, et kveilrør
eller lignende utstyr som måtte befinne seg i kuleboringen.
I tillegg er det ofte ønskelig, eller nødvendig, å tillegge kuleventilen en sikkerhetsfaktor i form av ekstra dreie-momentkapasitet.
For å tilfredsstille de krav som stilles til kuleventilen, må man ofte ha et svært høyt dreiemoment tilgjengelig. I kjent teknikk, og ved anvendelse av ovennevnte korte momentarm, fø-rer dette til at man anvender hydrauliske aktuatortrykk opp mot 700 bar. Dette belaster i stor grad rør, rørforbindelser, andre ventiler, pakninger, stempel og eventuelle andre deler i det hydrauliske system. Nødvendigheten av et høyt dreiemoment medfører også store belastninger og sterk slitasje i, eventuelt deformasjoner av, alle forbindelser og deler som er med i overføringen av dreiemomentet. Eksempelvis vil sterk slitasje i, og deformasjoner av, høyt belastede sko og spor i enden av akslingene, kunne føre til utilstrekkelig åpning eller lukking av kuleventilen, eventuelt til at en vaier eller et kveilrør i en nødsituasjon ikke kuttes helt av, eller til at nedihulls verktøy og utstyr henger seg fast eller forhindres i å passere kuleventilen.
Et aktuatorstempel blir gjerne utsatt for høyt hydraulikk-trykk på den ene side, og fullt brønntrykk på den andre side. I tillegg vil temperaturforskjeller og/eller trykkforhold i brønnen, kunne føre til ulik utviding eller sammentrekning av bl.a. stempel og sylindervegger, noe som fører til at en spalteåpning mellom disse vil variere i størrelse. Slike forhold setter store krav til bl.a. stempelpakningers fysiske utforming, størrelse, antall og tetningsegenskaper. I praksis
er det ofte vanskelig å oppfylle disse kravene, og man opp-
i lever derfor ofte lekkasjer, noe som bl.a. fører til at ventilens hydraulikkvæske forurenses. I en kuleventil av an-
gjeldende art, blir kulens åpningsgrad vanligvis bestemt ved å måle mengde hydraulikkvæske anvendt til dreining av kulen. Hydrauliske lekkasjer vil derfor føre til at målingene gir en uriktig angivelse av kulens åpningsgrad.
Overføring av brønntrykk til ventilhuset og tilhørende aktuatoranordning, kan også føre til såkalt reversert brønn-trykk på aktuatoranordningens hydrauliske stempel(er). Trykk-variasjoner eller trykkpulser i brønnen vil derved kunne overføres til aktuatoranordnings hydrauliske stempel(er), forflytte dette/disse og derved påvirke ventilkulens åpningsgrad. Dette gjelder spesielt når det/de hydrauliske stempel kun er utsatt for hydrostatisk trykk fra aktuatoranordningens hydraulikkvæske.
Ovennevnte ulemper kan forårsake at kritiske situasjoner oppstår, og de resulterer ofte i et omfattende og kostbart ved-likeholdsarbeid .
Formål med oppfinnelsen
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en anordning som, i forhold til kjent teknikk og ved et gitt brønntrykk, anvender et sterkt redusert dreiemoment for å oppnå tilfreds-stillende funksjon i en kuleventil. Derved reduseres, eventuelt elimineres, mange av ovennevnte ulemper ved kjent teknikk.
Hvordan formålet/ formålene oppnås
Formålet oppnås ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og etterfølgende patentkrav.
Hovedproblemet ved kjente kuleventiler er, som nevnt, at høyt trykk fra brønnen overføres via ventilkulens akslinger i form av radiale, utoverrettede og stempelvirkende trykkrefter til respektive opplagringsanordninger i ventilhuset. I denne forbindelse anvendes derfor en stor del av aktuatoranordningens dreiemomentet til å overvinne friksjon i opplagrings-anordningene.
I følge oppfinnelsen søker man å unngå, eventuelt å sterkt redusere, nevnte trykkrefter ved at disse hovedsakelig over-føres til, og tas opp i, ventilkulen, idet dette er det sær-egne ved denne oppfinnelse. Dette oppnås ved at hver aksling, fortrinnsvis i den ende som er nærmest ventilens senterlinje, er forsynt med en fast tilordnet flens, ring eller plate som
rager tilstrekkelig utenfor akslingens omkrets, og som har en anleggsflate som ligger kraftoverførende an mot en komplementær anleggsflate eller sete utformet i kulens akselboring. I forhold til akslingens lengdeakse, er flensen, ringen eller platen vinkelrett og konsentrisk tilordnet denne. Trykkkref-tene påvirker hver aksling i like stor grad, men i innbyrdes
i motsatt retning, da hver aksling og tilhørende flens, ring eller plate er av ens utforming og dimensjon i forhold til den andre aksling, og hvor akslingene er konsentriske med hverandre. Derved blir trykkraften på den ene aksling ut-balansert med en tilsvarende, men motsatt rettet, trykkraft 5 på den andre aksling. Det forutsettes at ventilkulen utformes og dimensjoneres for å kunne ta opp disse kreftene.
Ovennevnte arrangement forutsetter også separate og løse akslinger, og at disse føres inn i akselboringene etter at kulen
er på plass i ventilen. For øvrig forutsetter oppfinnelsen
o anvendelse av akselopplagringer, høytrykkstetninger og en aktuatoranordning for å tilføre kulen og dens akslinger et
dreiemoment. Dette er nærmere beskrevet i nedenstående eksem-pel av én utførelsesform av oppfinnelsen.
Ingen av de ovennevnte patentskrifter, det vil si GB A 2,056,565; US 5,085,401; US 5,167,283 og US 5,890,541, omhandler en ventilkuleaksling forsynt med en slik fast tilordnet flens, ring eller plate, og hvor flensen, ringen eller platen har en anleggsflate som ligger kraftoverførende an mot en komplementær anleggsflate eller sete utformet i ventilkulens akselboring.
Fordeler med oppfinnelsen
De fleste fordeler med oppfinnelsen fremgår av ovenstående tekst. I forhold til kjent teknikk, samt ved et gitt brønn-trykk, fører oppfinnelsen til at man kan anvende et sterkt redusert dreiemoment for å oppnå tilstrekkelig dreining av en ventilkule i en ventil som ovenfor beskrevet, idet utoverrettede og stempellignende trykkrefter som virker på kulens akslinger, ikke overføres til ventilhuset, men tas opp i ventilkulen. Det reduserte dreiemoment anvendes bl.a. til å overvinne friksjonskrefter som oppstår i akselopplagringene som følge av trykkdifferanser over kuleventilen, og hvor nevnte friksjonskrefter virker i ventilens og landings-strengens lengderetning. Dreiemomentet skal også overvinne friksjon mellom ventilens kule og seteringer.
Oppfinnelsen fører også til at brønntrykk ikke overføres til ventilens aktuatoranordning, noe som forhindrer problemer med reversert brønntrykk, idet hydrostatisk trykk fra aktuatoranordningens hydraulikkvæske under normale omstendigheter er høyere enn det hydrostatisk trykk på motsatt side av aktuatoranordningens stempel.
I et ventilhus forsynt med såkalte Scotch Yoke aktuatorer, jfr. påfølgende utførelseseksempel, og hvor man anvender ovennevnte kraftoverførende flens, ring eller plate, kan man eksempelvis redusere nødvendig hydraulisk aktuatortrykk ned mot 200 bar. I kjente kuleventiler må man, under de samme brønntrykksforhold, ofte anvende aktuatortrykk opp mot 700 bar. Redusert hydraulisk aktuatortrykk fører til færre og mindre lekkasjer i ventilens hydraulikksystem. På grunnlag av dette vil man i kuleventiler hvor kulens åpningsgrad bestem-mes ved måling av anvendt hydraulikkvæskemengde, oppnå en mer nøyaktig angivelse av kulens åpningsgrad enn ved anvendelse av høyere aktuatortrykk.
Anvendelse av et sterkt redusert dreiemoment medfører bl.a. at ventilens hydraulikksystem og anordninger som kan relate-res til overføring av dreiemoment, kan dimensjoneres for be-tydelig mindre belastninger, og at slikt utstyr derved krever mindre plass, mindre vedlikehold og at det koster mindre. Det er også åpenbart at slikt utstyr kan tillegges ekstra moment-eller hydraulisk trykkapasitet uten å overskride fysiske utstyr sdimens joner anvendt i tilsvarende kjent utstyr.
Et redusert dreiemoment vil også være en fordel i kuleventiler hvor det eventuelt ikke anvendes hydrauliske aktuatoranordninger.
Anvendelse av oppfinnelsen kan således gjøre det mulig å be-nytte kjent teknikk i sammenhenger hvor det hittil ikke har vært mulig, eller hvor det har vært lite hensiktsmessig, å anvende slik teknikk, idet det kan tenkes at redusert dreiemoment er en forutsetning for å kunne anvende eksempelvis elektrisk drevne aktuatoranordninger eller andre typer momentoverføringsanordninger som hittil har vært uegnede el-
ler utilstrekkelige under ovennevnte forhold.
Kort omtale av tegningsfigurene
Det vil i den etterfølgende del av beskrivelsen, og med hen-visning til figursettet, bli vist et utførelseseksempel av oppfinnelsen. Ett bestemt henvisningstall refererer seg til samme detalj i alle tegninger hvor denne detalj er angitt, og hvor: Fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom en åpen kuleventil hvor kuleventilens aktuatorer, pga. snittets beliggenhet, er skjult i ventilhuset bak akselboringen; Fig. 2 viser et omkretstverrsnitt av kuleventilen i åpen posisjon, og gjennom ventilkulens akselboringer, hvor venstre snitthalvdel viser en aksling og en aktuator anbragt i ventilen, og hvor høyre snitthalvdel viser boringer og utsparinger i ventilkulen og ventilhuset; Fig. 3 viser et delutsnitt av samme omkretstverrsnitt som vist i fig. 2, og hvor sammenstilling av akslingen med tilhø-rende kraftoverførende ring i ventilkulens akselboring er vist; og Fig. 4 viser et vertikalsnitt, sett fra ventilens side, gjennom en Scotch Yoke type aktuator i ventilhuset.
Beskrivelse av et utførelseseksempel
Figur 1 viser en kjent oppbygging av en kuleventil 8. Ventilen 8 består av et ytre, rørformet ventilhus 10 som, i hver ende, er forsynt med en holder 12 for en ventilsetering 14. Videre er hver holder 12 i ventilens ende, forsynt med et gjenget parti 16 for sammenkobling med koaksiale rør. Holderen 12 består utvendig av et omkretsgjenget parti 18 som skrus inn i et korresponderende innvendig gjenget parti 20 i ventilhuset 10. Innvendig i ventilen 8 ligger hver holder 12 fjærende an mot, og holder på plass, en ventilsetering 14. Kuleventilen 8 er forsynt med to motsatt rettede ventil-seteringer 14 som, hver for seg, ligger an mot yttersiden av en sentralt anbragt ventilkule 22. Ventilkulen 22 har et gjennomgående løp 24 for gjennomføring av brønnutstyr til bruk ved eksempelvis testing og komplettering av en brønn. For å kunne åpne eller stenge ventilen 8, har hver side av kulen 22 og ventilhuset 10 en gjennomgående akselboring 26. De motstående akselboringer 26 er konsentrisk og diametrisk plassert i forhold til hverandre. Hver ventilsetering 14 er i anleggsflaten mot holderen 12, forsynt med en serie av forspenningsfjærer 28 som sikrer kontakt og tetning mellom kulen 22 og ventilseteringene 14. I lukket og i oppstrøms trykksatt tilstand, kan ventilen 8 bli utsatt for relative lengdeaksielle bevegelser mellom kulen 22 og ventilseteringene 14 og dertil tilhørende lekkasjer, noe som blir kom-pensert for ved hjelp av nevnte arrangement med forspenningsfjærer 28. For øvrig er holderen 12 forsynt med flere trykk-tettende pakninger 30.
Figur 2 viser akslingene 32 forsynt med aksielle glidelister 34 og glidespor 36 (splines) som griper inn i korresponderende glidespor 38 og glidelister 40 i både ventilkulens akselboring 26 og i aktuatoren 41 i ventilhuset 10. Akselboringen 26 er, i endepartiet nærmest kulen 22 sin senterlinje, utvidet slik at det fremstår en anleggsflate 42 like foran glidesporene 38 og glidelistene 40. Hver aksling 32 er i dette akselboringsområde påfestet, eksempelvis ved maski-nering eller påsveising, en flenslignende ring 44 som rager utenfor diameteren av akslingen 32 sine glidelister 34 og glidespor 36. Derved fremskaffes en anleggsflate 46 som etter sammenstilling, ligger an mot anleggsflaten 42. Ved brønn-trykk blir akslingene (32) påført utoverrettede og stempellignende trykkrefter som via ringen (44), tas opp i ventilkulen (22), og som således ikke overføres til ventilhuset 10 sine opplagringsanordninger og forårsaker stor friksjon og slitasje i disse. Ringen 44 kan eksempelvis laser- eller elektronsveises på akslingen 32 etter at denne er tilvirket med glidelistene 34 og glidesporene 36.
Figur 2 og 4 viser Scotch Yoke aktuatorer 41 innebygd i ventilhuset 10. For hver aksling 32 er ventilhuset 10 forsynt med to aksielle aktuatorboringer 4 8 som forløper parallelt med ventilhuset 10 sin lengdeakse. Hver aktuatorboring 4 8 er forsynt med to hydrauliske sylindre 50, én i hver ende av bo-ringen 48, og hvor sylindrene 50 er forbundet ved hjelp av en i tverrsnitt rektangulær stempelstang 52 forsynt med et hydraulisk stempel 54 i hver ende. Hver ende er i tillegg forsynt med et endestykke 56 med en gjenget åpning 58 for til-førsel/uttak av hydraulisk væske. Akslingen 32 er plassert sentralt mellom, og vinkelrett på, to samvirkende stempel-stenger 52. Videre er hver aksling 32, ved hjelp av nevnte glidelister 34 og 38 og glidespor 36 og 40, festet til en hylse 60 som er forsynt med to parallelle og flenslignende aktuatorskiver 62 og 62' av ens diameter som rager radialt ut fra nevnte hylse 60. I forhold til akslingen 32 sin lengdeakse, festes den i tverrsnitt rektangulære stempelstang 52 eksentrisk mellom aktuatorskivene 62 og 62', hvorved aktuatoren 41 tildeles en momentarm å overføre de hydrauliske kreftene på. Stempelstangen 52 festes mellom aktuatorskivene 62 og 62' ved hjelp av en gjennomgående momentoverføringstapp 64 som ved aktivering av aktuatorene 41, kan forflytte seg i en radial glidesko 66 i hver av skivene 62 og 62'. Hver momentoverføringstapp 64 er i glideskoen 66 forsynt med en omgivende bøssing 68 eller lignende. Aktuatoren 41 er for øv-rig forsynt med en utvendig dekkplate 70 med tilhørende aksiallager 72. Akslingene 32 er i ventilhuset 10 forsynt med hovedlager 74 og tilhørende høytrykkspakning(er) 76.
Kuleventilen 8 åpnes eller stenges ved at aktuatoren 41, på hver side av ventilkulen 22, tilføres hydraulisk trykk som driver samvirkende stempler 54 slik at kulen 22, via skivene 62 og 62' og akslingene 32, tilføres et nødvendig dreiemoment. Aktuatorskiven 62 er for øvrig forsynt med en om-kretsutsparing 78 med anleggsflater 80 som ved fullført dreining, ligger an mot en stoppanordning 82 som begrenser skivene 62 og 62', samt ventilkulen 22, sin(e) vinkel-dreining(er) til fortrinnsvis 90°.
Som beskrevet i dette utførelseseksempel, forløper hver av ventilen 8 sine akslinger 32 ut til en aktuatoranordning i ventilhuset 10 sin ytterside, slik at aktuatoranordningen og akslingene 32 sine ender er lett tilgjengelige og kan synlig-gjøres. Akslingen(e) 32 og aktuatorskiven(e) 62 kan derved eksempelvis tilordnes en på tegningsfigurene ikke angitt posisjoneringsanordning som lett kan synliggjøres fra ventilen 8 sin ytterside. Posisjoneringsanordningen vil til en-hver tid nøyaktig angi akslingene 32, og derved ventilkulen 22, sin(e) åpningsgrad(er). Ved testing eller nedihulls ope-rasjon av ventilen 8, vil man derfor lett kunne sjekke ventilkulen 22 sin åpningsgrad, samt i tillegg å kunne inspisere aktuatoranordningen.

Claims (5)

1. Anordning ved kuleventil (8) av den art som fortrinnsvis anvendes i en høytrykks rørforbindelse hvor kuleventilen (8) er forsynt med én eller flere aktuatorer (41) i et ventilhus (10), hvor aktuatoren(e) (41) tilfører en ventilkule (22) og dens akslinger (32) et dreiemoment som åp-ner eller lukker kuleventilen (8), og hvor aktuatoren(e) (41) aktiveres fortrinnsvis hydraulisk ved tilførsel av hydraulisk væske gjennom tilhørende rør og koblinger, karakterisert ved at hver aksling (32) er forsynt med en for kulen (22) innvendig ring (44), flens eller plate, og hvor ringen (44), flensen eller platen er utformet med en anleggsflate (46) som ligger an mot en komplementær anleggsflate (42) eller sete utformet i kulen (22) sin akselboring (26).
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at ringen (44), flensen eller platen i forhold til akslingen (32) sin lengdeakse, er vinkelrett og konsentrisk tilordnet akslingen (32).
3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ringen (44), flensen eller platen er kraftoverfø-rende anbragt mot anleggsflaten (42) eller setet som er utformet i kulen (22) sin akselboring (26).
4. Anordning ifølge ett eller flere av foranstående krav, karakterisert ved at ringen (44), flensen eller platen sin ytre diameter eller ytre mål, rager utenfor tilsvarende mål på akslingen (32) sine glidelister (34) eller en lignende festeanordning.
5. Anordning ifølge ett eller flere av foranstående krav, karakterisert ved at ringen (44), flensen eller platen er tilordnet fortrinnsvis akslingen (32) sitt endeparti nærmest kulen (22) sin senterlinje.
NO19996062A 1999-12-08 1999-12-08 Anordning ved kuleventil NO310578B1 (no)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO19996062A NO310578B1 (no) 1999-12-08 1999-12-08 Anordning ved kuleventil
AU17436/01A AU1743601A (en) 1999-12-08 2000-12-06 A ball valve device
PCT/NO2000/000417 WO2001042695A1 (en) 1999-12-08 2000-12-06 A ball valve device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO19996062A NO310578B1 (no) 1999-12-08 1999-12-08 Anordning ved kuleventil

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO996062D0 NO996062D0 (no) 1999-12-08
NO996062L NO996062L (no) 2001-06-11
NO310578B1 true NO310578B1 (no) 2001-07-23

Family

ID=19904084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19996062A NO310578B1 (no) 1999-12-08 1999-12-08 Anordning ved kuleventil

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU1743601A (no)
NO (1) NO310578B1 (no)
WO (1) WO2001042695A1 (no)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6948699B1 (en) 2001-10-05 2005-09-27 Keiser David B Retainer for a ball valve seat
CN102071908B (zh) * 2010-12-16 2013-05-08 张跃 防喷控制阀
EP2568109B1 (en) * 2011-09-06 2015-02-25 Vetco Gray Inc. Ball valve assembly
US8925894B2 (en) * 2012-02-17 2015-01-06 Vetco Gray Inc. Ball valve enclosure and drive mechanism
CN104481437A (zh) * 2014-12-15 2015-04-01 广汉川油井控装备有限公司 一种带压低扭矩方钻杆旋塞阀
WO2016119066A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-04 Snubco Manufacturing Inc. Downhole isolation valve
US10436345B1 (en) 2018-05-22 2019-10-08 Woodward, Inc. Simplified mechanism for a scotch yoke actuator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2056565B (en) * 1979-06-08 1983-11-02 Kitz Corp Valve driving fluid operated actuator
US5085401A (en) * 1990-07-16 1992-02-04 H. L. Ledeen Associates Low power valve actuator
US5167283A (en) * 1991-12-20 1992-12-01 Abb Vetco Gray Inc. Combination ball valve and annular pipe seal
US5890541A (en) * 1997-03-07 1999-04-06 Abb Vetco Gray Inc. BOP isolation test tool

Also Published As

Publication number Publication date
AU1743601A (en) 2001-06-18
NO996062L (no) 2001-06-11
WO2001042695A1 (en) 2001-06-14
NO996062D0 (no) 1999-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5377762A (en) Bore selector
US8752653B2 (en) Dual ball upper internal blow out preventer valve
EP2176505B1 (en) Winch assembly
US20120313491A1 (en) Actuating Device and Method of Operating an Actuating Device
NO318681B1 (no) Ventil med sekundaer lastbaerende overflate
US3806082A (en) Power kelly cock
NO310248B1 (no) Ventil
US9151135B2 (en) Underwater stuffing box and method for running a drill string through the stuffing box
CA2686541A1 (en) Gate valve rotary actuator
NO812001L (no) Innretning for tilfoering av et hydraulisk fluidum til et verktoey i et broennhull
NO341792B1 (no) Direktebelastet kontrollventil med pakningsfølger med avtapper og uavhengig andre forsegling
NO862074L (no) Tetningsanordning for dreiekobling.
NO20101467A1 (no) Utløsersystem og fremgangsmåte som ikke påvirkes av rørtrykket
NO342939B1 (no) Elektro-mekanisk operert aktuator for nedihullsventil
US4635901A (en) Position indicator for valves
NO316189B1 (no) Kontrollanordning for stigeror
NO310578B1 (no) Anordning ved kuleventil
CN102071910A (zh) 低扭矩方钻杆旋塞阀
US7137453B2 (en) Remote operated actuator system for drill string internal blowout preventer
AU2012216502A1 (en) Ball valve assembly
CA2148176C (en) Rotary valve actuator
EP1502051B1 (en) Device for connecting pipeplines such that relative motion is allowed, comprising a pretensioning device such that constant sealing gap can be provided
US4693315A (en) Bleedoff tool for well test system
US4640363A (en) Bleedoff tool for well test system
NO334934B1 (no) Undersjøisk aktueringsinnretning og system for å aktuere hydraulisk operert brønnverktøy

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees