NO803251L - Anordning ved ventil. - Google Patents
Anordning ved ventil.Info
- Publication number
- NO803251L NO803251L NO803251A NO803251A NO803251L NO 803251 L NO803251 L NO 803251L NO 803251 A NO803251 A NO 803251A NO 803251 A NO803251 A NO 803251A NO 803251 L NO803251 L NO 803251L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valve
- closing device
- wall
- longitudinal
- channel
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 85
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 39
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 25
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 10
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 2
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 241001246312 Otis Species 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/04—Ball valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/1624—Destructible or deformable element controlled
- Y10T137/1632—Destructible element
- Y10T137/1789—Having pressure responsive valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7723—Safety cut-off requiring reset
- Y10T137/7731—Fluid counter-biased or unseated valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87169—Supply and exhaust
- Y10T137/87233—Biased exhaust valve
- Y10T137/87241—Biased closed
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Fast ventil (10) for regulering av væskestrømmen gjennom en brønnrørledning. Ventilen (10) tillater væsken fra lagformasjonen å trenge inn i brønnrørled-ningen, nede i brnnhullet, og å strømme i retning mot brønnoverflaten. Den faste ventil (10) fungerer som en tilbakeslagsventil som forhindrer at væsker som er innpumpet i rørledningen ved brønnoverflaten, strømmer ut i den annen ende av brønnrørledningen. Den faste ventil (10) styres ved forandringer i hastigheten av væskene som strømmer gjennom ventilen. Når trykket av væsken som er innpumpet i' rørledningen fra brønnoverflaten, overstiger en forutvalgt verdi, åpnes en alternativ væskegjennomløpsbane (65) i ventilen (10), slik at. den innpumpede væske kan strømme i den annen retning. ■gjennom ventilen.
Description
Faste ventiler blir ofte installert i den nedre ende av brønnrørledninger, for å tjene som enveis-reguleringsventiler.
En typisk, fast ventil tillater lagformasjonsvæsker i et brønn-hull å strømme inn i brønnrørledningen og gjennom denne mot brønnoverflaten. Ventilen forhindrer at væsker som er innsprøy-tet i brønnrørledningen ved brønnoverflaten, strømmer ut fra ledningens nedre ende og inn i de formasjoner som omgir brønn-hullet.
Eksempler på faste ventiler som anvendes i nedpumpings-brønninstallasjoner, er vist på side 12 i "Otis Engineering Corporation Pumpdown Completion Equipment&Service Catalog"..
(OEC 5113 A). En typisk, fast ventil er vist på side 24 i samme katalog.
Fra US-patentskrift 3.603.394 er det kjent en kombinasjon av fast ventil og hastighetsstyrt sikkerhetsventil.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en ventil for regulering av væskestrømmen gjennom en brønnrørledning, og omfatter et ventilhus, en langsgående væskekanal gjennom ventilhuset, en ventillukkeanordning som er plassert i den langs- ..-gående gjennomløpskanal og som kan bringes i en første posisjon hvori den stenger for væskegjennomstrømning, en andre posisjon hvori den åpner for væskegjennomstrømning gjennom den langsgående væskekanal bg ventillukkeranordningen, og en tredje posisjon hvori den åpner for væskegjennomstrømning mellom den langsgående gjennomløpskanal og ventilhusets ytterside, en regulatorhylse som er glidbart montert i den langsgående gjennom-løpskanal og som utgjør en del av ventillukkeranordningen, for flytting av denne mellom dens første og andre posisjon, trykk-midler som bevirker at regulatorhylsen skyver lukkeranordningen mot dens første posisjon, samt midler som, sammen med ventillukkeranordningen, tjener for opprettelse av et tetningssystem som hindrer væskegjennomstrømning i den annen retning gjennom den langsgående væskekanal når ventillukkeranordningen befinner seg i sin første posisjon.
Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en ventil som tillater væskestrømning i den ene retning gjennom en brønn-rørledning, og som forhindrer væskestrømning i den annen retning gjennom brønnrørledningen.
Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe en ventil som holdes åpen av en væskestrøm i en retning, og som lukkes når væskestrømmen synker under en forutvalgt verdi.
Et annet formål med oppfinnelsen er å frembringe en ventil som sperrer for væskestrømning i den annen retning gjennom en brønnrørledning, helt til væsketrykkdifferansen i den annen retning overstiger en forutvalgt verdi og bevirker åpning av
en alternativ strømningsbane fra innersiden av ventilen til yttersiden.
Et a'nnet formål med oppfinnelsen er å frembringe et middel for beskyttelse av ventillukkeranordningen- når denne, under innvirkning av væsketrykk, forskyves for å åpne den alternative strømningsbane.
Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å frembringe en hastighetsstyrt kuleventil, hvor anordningen for regulering av væskestrømmen er anbrakt i kuleelementet. Reguleringsanordningen kan lettvint utskiftes uten fullstendig demontering av ventilen.
Oppfinnelsen er nærmere beskrevet i det etterfølgende
under henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:
Fig. IA viser et sideriss, delvis i snitt, av et parti; av
en fast ventil ifølge oppfinnelsen, hvor ventillukkeranordningen befinner seg i sin første posisjon.
Fig. IB viser et sideriss, delvis i snitt, av et parti
av et kammer med variabelt volum, hvorfra det uttrenges høy-viskositetsvæske når ventillukkeranordningen skyves mot sin tredje posisjon.
Fig. 2A viser et sideriss, delvis i snitt, av en monterings-nippel som utgjør en del av en brønnrørledning og hvori det er fastgjort en låsehylse. Fig. 2B viser et sideriss, delvis i snitt, av sammenkop-lingen mellom låsehylsen og den faste ventil i monteringsnippelen. Fig. 2C viser et sideriss, delvis i snitt, hvor ventil lukkeranordningen befinner seg i sin andre posisjon, hvori den åpner for en gjennomgående væskestrøm.
Det henvises til tegningene og særlig til fig. IA og IB
som viser en fast ventil 10 ifølge den foreliggende.oppfinnelse. Ventilen 10 omfatter et stort sett sylinderformet ventilhus 12 med et antall undermontasjer som er fastgjort til hverandre ved gjenger. En langsgående væskekanal 11 strekker seg gjennom ventilen 10. Ventilen 10 er vist i sin første posisjon, hvori kuleelementet 21 hindrer væskestrømning gjennom den langsgående væskekanal 11. Når ventilen 10 er installert i et brønnhull (ikke vist), forløper væskekanalen 11 i aksialflukt med kanalen i en rørstreng eller en brønnrørledning (ikke vist), for å lede lagformasjonsvæsker fra hullets nedre del til brønnover-r flaten.
En brønnrørledning innbefatter som regel én eller flere, monteringsnipler 40 som er fastgjort ved gjenger 41 i rør-strengen (ikke vist). I fig. 2A, B og C er den faste ventil 10 vist forbundet, gjennom et gaffel- eller dreieledd 13 i den' ene ende, med en låsehylse 42.Låsehylsen 4 2 forankres i kanalen gjennom monteringsnippelen 40 ved hjelp av knaster eller ører 43 i inngrep med låsespor eller forsenkninger 4 4 i innerveggen av monteringsnippelen 40.Låsehylsen 42, monteringsnippelen 40
og dreieleddet 13 er spesielt innrettet for nedpumpingsinstal-lering og -opphenting av den faste ventil 10. Slike nedpumpings- ! utstyr og -teknikker er fullstendig forklart i US-patentskrift 3.863.715, hvortil det henvises. Ventilen 10 kan også være forbundet med en kabel-låsehylse av standardtype eller direkte fastgjort til den nedre ende av en brønnrørledning.
Et pakningssystem 4 5 som er anordnet på yttersiden av låsehylsen 42, danner i forening med innerveggen av nippelen 4 0 en væskeavtetningssone. Pakningssysternet 4 5 leder væskestrøm-men gjennom en langsgående kanal 46 i låsehylsen 42. Den langsgående kanal 11, kanalen 46 og rørstrengkanalen befinner seg i innbyrdes aksialflukt, slik at væsker kan ledes gjennom kanalene. Under normale driftsforhold vil formasjonsvæsker trenge inn gjennom en åpning 9 5 i den annen ende av ventilen 10 og strømme i en retning gjennom den langsgående væskekanal 11 og i.nn i brønnrørledningen.
Dreieleddet 13 med gjengene 14 i den .ene ende utgjør en del av systemet for fastgjøring av ventilhuset 12 til innerveggen av - monteringsnippelen 40, som det fremgår av fig. IA. En regulatorhylse 23 er glidbart opplagret i den langsgående væskekanal 11. Hylsen 23 utgjør en del av ventillukkeranordningen 20 og over-fører kraft til kuleelementet 21 slik at kuleelementet 21 kan. dreies fra sin andre til sin første posisjon. Det er fra tidligere kjent forskjellige fremgangsmåter og anordninger for anvendelse av en glidehylse ved innstilling av en ventil nede i et brønnhull. Eksempler på kjent teknikk er beskrevet i US-patentskrifter 3.273.588 og 3.398.762. Det henvises til disse publikasjoner.
Yttersiden av en ventQhus-undermontasje 12a er utstyrt
med gjenger 15 nær den ene ende. Ved hjelp av en svivelhette 16 med motsvarende gjenger 15 på innersiden, er dreieleddet 13 forbundet med ventQhus-undermontasjen 12a. Den langsgående væskekanal 11 innbefatter et utvidet innerveggparti 17 som er til-. passet et første ytterveggparti 29 på regulatorhylsen 23. Innerveggpartiet 17 danner et anslag 18 som bestemmer den maksimale bevegelseslengde av ventillukkeranordningen i den ene retning i væskekanalen 11. Et andre, utvidet innerveggparti 19 er anordnet i tilgrensning til innerveggpartiet 17 i ventilhus-undermontasjen 12a. Innerveggpartiet 19 har større diameter enn regulatorhylsens 23 første ytterveggparti 29. Et ringkammer 30 avgrenses mellom ytterveggpartiet 29 og innerveggpartiet 19. Det andre ytterveggparti 31 har større diameter enn det første ytterveggparti 29, hvorved det dannes et anslag 32 på regulatorhylsens 23 yttervegg. Et motsatt rettet anslag 33 dannes av innerveggpartiene 17 og 19 i ventilhus-undermontasjen 12a. En avstrykerring 34 av filt omslutter regulatorhylsens 23 første ytterveggparti 29. Filtringen 34 er innført i en metallholder 35 i ringkammeret 30. En side av holderen 35 ligger an mot anslaget 33. En fjær 36 er montert i ringkammeret 30 mellom den annen side av holderen 35 og anslaget 32. Fjæren 36 utgjør en del av et system som bevirker at regulatorhylsen 23 skyver ventillukkeranordningen 20 fra dens andre til dens første posisjon. Filtringen 34 danner ingen væskeavtetning sammen med yttersiden av regulatorhylsen 23, men virker istedet som en sperring som hindrer ansamling av faste partikler såsom sand i ringkammeret 30.
En første pakning eller T-pakning 48 er med avstand i langsgående retning til anslaget 32 fastgjort til regulator hylsens 23 andre ytterveggparti 31. Sammen med det andre, ut-videte innerveggparti 19 av ventilhuset 12 danner T-pakningen .48 en væskeavtetning. T-pakningen 4 8 forblir i konstant be-røring med innerveggpartiet 19 under ventillukkeranordningens 20 bevegelse mellom sin første og andre posisjon.
En ventilhus-undermontasje 12b er fastgjort til gjenger på ytterveggen av undermontasjen 12a, rett overfor innerveggpartiet 19. Ventilhus-undermontasjen. 12b innbefatter et innerveggparti 49 som er utvidet, sammenliknet med innerveggpartiet 19. En forsenkning 50 i innerveggpartiet av ventilhuset 12 er
således delvis avgrenset av innerveggpartiet 49, enden av ventilhus-undermontasjen 12a og et skulderparti 52 innvendig:
i ventilhus-undermontasjen 12b.
Kuleelementet 21 er fortrinnsvis forbundet med to aktiva-tortapper 24 som hver er fastgjort til en egen aktiva.tordel eller -plate 25. En aktivatordel 25 med tapp 24 er vist ved strekete linjer i fig. IA. Aktivatortappens 24, aktivator-delens 25 og koplingsdelens 26 konstruksjon og formål er ut-førligere forklart i US-patentskrift 3.398.762.
Yttersiden av kuleelementet 21 ligger an mot en lagerhylse. 27 som er anordnet motsatt av regulatorhylsen 23. Kop-lingsdelen 26 forbinder regulatorhylsen 23 med lagerhylsen 27, med kuleelementet 21 plassert mellom hylsene. Enhver langsgående bevegelse av regulatorhylsen, lagerhylsen 27 og/eller, kuleelementet 21 i den langsgående væskekanal 11 vil derfor medføre at ventillukkeranordningen 20 beveges som en enkelt enhet. Lagerhylsen 27 innbefatter en tetningsflate 53 som i samvirkning med yttersiden av kuleelementet 21 danner en væskeavtetningssone når ventillukkeranordningen 20 befinner seg i sin første posisjon. Lagerhylsen 27 og tetningsflaten 53 gjør det mulig å opprette en avtetning sammen med ventillukkeranordningen 20, som forhindrer væskestrømning i den annen retning gjennom den langsgående væskekanal 11 når ventillukkeranordningen 20 befinner seg i sin første posisjon.
Den ende av regulatorhylsen 23 som ligger an mot kuleelementet 21, er fortrinnsvis utstyrt med en tilsvarende tetningsf late 54. En væskeavtetningssone mellom yttersiden av kuleelementet 21 og regulatorhylsen 23 er ikke nødvendig når ventillukkeranordningen 20 er brakt i sin første posisjon. Tetningsflaten 54 vil imidlertid gi sikkerhet for en jevn rota-sjon og innretting av kuleelementet 21 under ventillukkeranordningens 20 bevegelse mellom sin første og andre posisjon. Som forklart i det etterfølgende, vil brønnvæske utenfor ventilhuset 12 kunne ledes gjennom sideåpninger 6 5 til den forsenkning 50 hvori kuleelementet 21 er anbrakt. Når ventillukkeranordningen 20 befinner seg i sin andre posisjon, vil det opp-stå et trykkfall idet brønnvæsken strømmer i den ene retning gjennom utboringen 22 i kuleelementet 21. Væsketrykket i regulatorhylsen 23 er følgelig lavere enn væsketrykket i forsenkningen 50. Tetningsflaten 54 forhindrer væskestrømning mellom den høyere trykksone i forsenkningen 50 og den lavere trykksone i regulatorhylsen 23, når ventillukkeranordningen 20 befinner seg i sin andre posisjon.
Lagerhylsen 27 består av et generelt sylinderformet rør med en gjennomgående, glatt kanal, og er glidbar gjennom utløs-ningsringen 60. Lagerhylsen 27 er dimensjonert for glide-bevegelse innenfor innerveggen av ringen 60, når ventillukkeranordningen 20 beveges mellom sin første og andre posisjon. Utløsningsringen 60 er ved hjelp av bruddskruer 61 løsgjørbart forbundet med ventilhuset 12. Når en kraft av forutfastlagt størrelse overføres til ringen 60, vil skruene 61 knekke, slik at ringen 60 kan beveges i forsenkningen 50, til den berører anslaget 52. En flens 62 er anordnet på yttersiden av lagerhylsen 27, i samme ende som tetningsflaten 53. Flensen 62 strekker seg inn i forsenkningen 50 og danner et anslag 63
som ved å bringes i anlegg mot et overforliggende anslag 64
på ringen 60, forhindrer at lagerhylsen 27 glir fullstendig gjennom ringen 60. Bruddskruene 61 fastholder utløsningsringen 60 i stilling i forhold til ventilhuset 12 under ventillukkeranordningens 20 bevegelse mellom sin første og andre posisjon. Et antall sideåpninger 65 i forsenkningen 50 strekker seg gjennom ventilhuset 12. Sideåpningene 65 er anordnet i langsgående avstand fra enden 51 og berøringssonen mellom den første pakning 48 og innerveggen 19. Væsker som omgir utsiden av ventilhuset 12, kan bringes i forbindelse med forsenkningen 50 gjennom sideåpningene 65.
Den andre pakning eller T-pakningen 70 er fastgjort til det innsnevrete innerveggparti 71 i ventilhus-undermontasjen 12b med avstand i langsgående retning til anslaget 52. Denne andre pakning 70 forhindrer væskestrømning mellom yttersiden av lagerhylsen 27 og det innsnevrete innerveggparti 71. Innerveggen av .utløsningsringen 60 er forbundet med en tredje pakning eller T-pakning 72 som i samvirkning med yttersiden av lagerhylsen..
72 danner en væsketett barriere. En fjerde pakning 73 er forr
-bundet med yttersiden av utløsningsringen 60 og danner en væskeavtetningssone i samvirkning med innerveggen 4 9 av ventilhus-undermontas jen 12b. Den andre pakning 70, den tredje pakning.72, den fjerde pakning 73, et ytterveggparti av- lagerhylsen 27 og et parti av innerveggen 4 9 avgrenser delvis et kammer 80 med variabelt volum i et parti av forsenkningen 50. Sideåpningene 6 5 er atskilt i langsgående retning fra kammeret 80 med variabelt volum, og står ikke i forbindelse med dette. En skråkanal 81 strekker seg fra yttersiden av ventilhuset 12 og inn i kammeret 80 med variabelt volum. Kammeret 80 er fortrinnsvis fylt med,,
et fluidum av høy viskositet, såsom konsistensfett. Kuleelementet 21 er, som tidligere nevnt, dreibart opp-^lagret mellom regulatorhylsen 23 og lagerhylsen 27. To aktivator-plater eller -elementer 25 er plassett på motsatte sider av kuleelementet 21. Hver plate 25 er forbundet med en utadragende tapp-24 som griper inn i kuleelementet 21, eksentrisk i forhold til ventilens 10 akse. Platene 25 danner segmenter av en sylinder. Hver plate 25 er anbrakt mellom enden 51 av ventilhus-under-montas jen 12a og utløsningsringen 60. Så lenge utløsningsringen 60 er fastgjort til innerveggen 49 av ventilhuset 12, kan platene 25 ikke beveges i forhold til ventilhuset 12. Kuleelementet 21 kan således dreies om tappene 24 under regulatorhylsens 23 og lagerhylsens 27 bevegelse i langsgående retning i væskekanalen 11.
Kuleelementet 21 er utstyrt med en gjennomgående aksial-utboring 22. Et strømreguleringsorgan såsom en spjeldplate eller et strupespjeld (bean choke or flow bean) 85 er fortrinnsvis innmontert i utboringen 22. Det er nær den éne ende av utboringen 22 anordnet et innsnevret innerveggparti som danner et anslag 87. Innerdiameteren av den øvrige del av utboringen 22
er noe større enn ytterdiameteren av strupeorganet 85 som derved lettvint kan innpasses i utboringen 22. Strupeorganet 85 er fastgjort i kuleelementet 21 ved hjelp av en spennring 90. Strupeorganet 85 er fortrinnsvis dimensjonert med en ytterdiameter som tillater installering gjennom lagerhylsen 27 og åpningen 95, utan at det derved er nødvendig å demontere ventilen 10.
Strupeorganer 85 med spjeldåpning 86 av varierende dimensjoner kan innmonteres for å oppnå en brønnvæskestrøm av ønsket stør-relse gjennom ventilen 10. I noen tilfeller av høye gjennom-løpsmengder kan det endog være unødvendig å montere et strøm-; reguleringsorgan i utboringen 22.
Ventilen 10 fastgjøres til låsehylsen 42 ved brønnover-flaten, og installeres i monteringsnippelen ved anvendelse a<y>konvensjonell nedpumpingsteknikk. Under påvirkning bare av at-mosfæretrykket vil ventillukkeranordningen 20 befinne seg i sin første posisjon hvori kuleelementet 21 er dreiet, slik at utboringen 22 forløper rettvinklet mot den langsgående væskekanal 11. Fjæren 36 tvinger kuleelementet 21 mot denne posisjon. Etter at ventilen 10 er montert, vil pakningen 45 forhindre væskeforbindelse mellom yttersiden av låsehylsen 4 2 og. innerveggen av monteringsnippelen 40. Ved anvendelse av konvensjonell teknikk, f.eks. ved visking av rørstrengkanalen ovenfor ventilen 10, kan det på den ene side av kuleelementet 21 opprettes et lavere væsketrykk, sammenliknet med brønnvæske-trykket på den annen side av kuleelementet 21. Denne trykk-forskjell fremkaller en nettkraft som virker mot kuleelementet 21 og regulatorhylsen 23, hvorved fjæren 36 komprimeres og ventillukkeranordningen 20 skyves i den ene retning. Under innvirkning av bevegelsen i den ene retning dreies kuleelementet 21, slik at utboringen 22 bringes i flukt med den langsgående væskekanal 11 og derved åpner for væskegjennomstrømning. Denne andre posisjon av ventillukkeranordningen 20 er vist i fig. 2C. Strupeorganet 85 bevirker en innsnevring av væske-strømmen i den ene retning gjennom utboringen 22, og det oppstår derved et trykkfall eller en trykkdifferanse i den ene posisjon, som resulterer i at ventillukkeranordningen 20 fastholdes i sin andre posisjon under motvirkning av fjæren 36.
Hvis væskestrømmen gjennom strupeorganet 85 avtar under
en forutvalgt verdi, vil regulatorhylsen 23, under påvirkning av fjæren 36, forskyves i den annen, langsgående retning og tilbake-føre ventillukkeranordningen 20 til dens første posisjon. En slik reduksjon i. væskestrømmen i den ene retning kan skyldes avstengning av brønnen ved overflaten.
En årsak til at brønnen avstenges, kan være nødvendigheten av å pumpe væsker inn i brønnledningskanalen ovenfor ventilen 10. Med ventillukkeranordningen 20 i sin første posisjon, vil kule elementet 21 i anlegg mot tetningsf laten 53 samvirke med den. første pakning 48 i anlegg mot innerveggpartiet 19 og derved • forhindre at væsker som er innpumpet i den ene ende av væskekanalen 11 fra brønnoverflaten, strømmer ut gjennom åpningen 95 og inn i den omgivende lagformasjon.
Ventillukkeranordningen 20 vil forbli, i sin første posisjon, helt til trykket av væsken som innpumpes i den langsgående væskekanal 11, på den ene side av kuleelementet 21, overstiger en forutvalgt verdi i sammenlikning med brønnvæsketrykket på
den annen side av kuleelementet 21. Når denne trykkdifferanse i den annen retning overstiger en forutvalgt verdi, vil bruddskruene 61 knekke og frigjøre ringen 60 fra innerveggen av ventilhuset 12. Under innvirkning <av trykkdifferansen i den. annen retning vil deretter ventillukkeranordningen 20 føres til sin tredje posisjon med ringen 60 i anlegg mot anslaget 52. Bevegelsen til den tredje posisjon foregår ved styrt hastighet i avhengighet av viskositeten av væsken i kammeret 80 med variabelt volum og av åpningens 81 dimensjon. For å forebygge utilsiktet bevegelse av ventillukkeranordningen 20 mot sin tredje posisjon, er skruene 61 valgt med slik dimensjon at det vil kreves en betydelig kraft for å frigjøre ringen 60
fra ventilhuset 12. Samme kraft ville forårsake en betraktelig bevegelseshastighet under fremføringen av ventillukkeranordningen 20 mot anslaget 52, hvis kraften ikke ble dempet av høy-vi.skositetsfluidet i kammeret 80 med variabelt volum. Søromen med den tredje pakning 72 og den fjerde pakning 73 vil ringen 60 virke som en støtdemper i kammeret 80, for dempning av de krefter som oppstår når bevegelsen av ventillukkeranordningen
20 stoppes mot anslaget 52.
Når.ventillukkeranordningen 20 befinner seg i sin tredje posisjon i anlegg mot anslaget 52, beveges den første pakning 4.8 i langsgående retning i forsenkningen 50. Som tidligere om-talt, er innerdiamteren 49 av forsenkningen 50 større enn innerdiameteren 19 av ventilhuset 12. Den første pakning 48 er ikke i berøring med innerveggen av ventilhuset 12 når ventillukkeranordningen 20 befinner seg i sin tredje posisjon. Det er således opprettet en alternativ væskeoverføringsbane fra den langsgående væskekanal 11, mellom ytterveggen av regulatorhylsen 23 og innerveggen av ventilhuset 12, gjennom forsenkningen 50
og sideåpningene 65 og til yttersiden av ventilen 10, når ventil-
lukkeranordningen 20 befinner seg i sin tredje posisjon.
En ventil ifølge den foreliggende oppfinnelse kan anvendes
for å tillate væskestrømning i en retning og forhindre væske-strømning i den annen retning, til ventillukkeranordningen er skjøvet til sin tredje posisjon. Den foregående beskrivelse omfatter bare én versjon av oppfinnelsen. Det kan foretas forandringer og modifiseringer uten å avvike fra oppfinnelsens ramme.
Claims (18)
1. Ventil for regulering av væskestrømmen gjennom en brønn-rørledning, omfattende et ventilhus (12) og midler (13,14) for fastgjøring av ventilhuset (12) til rørledningen, karakterisert ved at ventilen omfatter
en langsgående væskekanal (11). gjennom ventilhuset,
en ventillukkeranordning (20) som er montert i den langsgående væskekanal (11) og som kan bringes i en første posisjon hvori den stenger for væskegjennomstrømning, en andre posisjon hvori den åpner for væskestrø mning gjennom den langsgående væskekanal (11) og ventillukkeranordningen (20) og en tredje posisjon hvori dén åpner for væskestrømning mellom den langs-^ gående væskekanal ,og ventilhusets (12) yttervegg,
en regulatorhylse (23) som er glidbart montert i den langsgående væskekanal (11) og som utgjør en del av ventillukkeranordningen (20), for skyving av ventillukkeranordningen mellom dens første og andre posisjon,
et trykkorgan (36) som bevirker at regulatorhylsen (23) skyver ventillukkeranordningen mot dens første posisjon, samt
midler som sammen med ventillukkeranordningen (20) tjener for opprettelse av et tetningssystem som hindrer væskegjennom-strømning i den annen retning gjennom den langsgående væskekanal (11) når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin første posisjon, og som åpner for væskegjennomstrømning gjennom den. langsgående væskekanal (11) og ventilhusets (12) yttervegg når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin tredje posisjon.
2. Ventil i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter
en første pakning (48) som er fastgjort på yttersiden av regulatorhylsen (23) og som forhindrer væskestrømning mellom regulatorhylsens (23) ytterside og ventilhusets (12) innervegg når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin første og andre posisjon,
en forsenkning (50) som er anordnet i ventilhusets (12) innervegg og som er atskilt i langsgående retning fra. den første pakning (48) under ventillukkeranordningens (20) bevegelse mellom sin første og andre posisjon,
sideåpninger (65) som er anordnet i forsenkningen (50) og som strekker seg gjennom <y> entilhusveggen, og
midler for frigjøring av tetningssystemet når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin første posisjon og trykkforskjellen i den annen retning over ventillukkeranord-; ningen (20) overstiger en forutvalgt verdi,
idet ventillukkeranordningen (20), under innvirkning av:
trykkdifferansen i den annen retning, skyves i langsgående retning til sin tredje posisjon.
3. Ventil i samsvar med krav 2, karakterisert ved at ventillukkeranordningen (20) videre omfatter
et dreibart kuleelement (21) som er dimensjonert for å bringes i anlegg mot tetningssystemet og derved forhindre væskestrømning i den annen retning, når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin første posisjon, og
en gjennomgående utboring (22) i kuleelementet (21), som forløper i flukt med den langsgående væskekanal (11) når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin andre posisjon.
4. Ventil i samsvar med krav 3, karakterisert ved at tetningssystemet videre omfatter
en lagerhylse (27) som er glidbart montert i den langsgående væskekanal (11) og anordnet i aksialflukt med regulatorhylsen (23) og i anlegg mot kuleelementet (21) rett overfor regulatorhylsen,
en første tetningsflate (53) som er anordnet i den ene ende av lagerhylsen (27), for å bringes i anlegg mot kuleele-mentets (21) yttervegg,
en flens (6 2) som er anordnet i den ene ende av lagerhylsen (27) og som strekker seg inn i forsenkningen (50),
et første anslag (52) på flensen (62) i forsenkningen (50), som er vendt i den annen retning, og
en utløsningsring (60) som er fastgjort ved hjelp av bruddskruer (61) til ventilhusets (12) innervegg og derved danner et andre anslag som er vendt i den ene retning, for å. bringes i anlegg mot det første anslag (52),
hvor bridcskiruene (61) forankrer utløsningsringen (60) til ventilhuset (12) under ventillukkeranordningens (20) bevegelse mellom sin første og andre posisjon, og
hvor bruddskruene (61) er slik valgt at utløsningsringen (60) kan beveges i forhold til ventilhuset (12) når trykkdifferansen i den annen retning over kuleelementet (21) overstiger en forutvalgt verdi.
5. Ventil i samsvar med krav 4, karakterisert ved at tetningssystemet videre omfatter
en andre pakning (70) som.er forbundet med ventilhusets (12) innervegg, i langsgående avstand fra forsenkningen (50), og som ligger an mot lagerhylsen (27), for å forhindre væske-strømning mellom lagerhylsen (27) og ventilhusets (12) inner
vegg,
en tredje pakning (72) som er forbundet med utløsnings-ringens (60) innervegg og som ligger an mot lagerhylsens (27) yttervegg, og
en fjerde pakning (73) som er forbundet med utløsnings-ringens (60) yttervegg og som befinner seg i anlegg i forsenkningen (50) i ventilhusets (12) innerveggparti (49),
hvor den andre, tredje og fjerde pakning (70,72,73), ytterveggen av lagerhylsen (27) og et parti av forsenkningen (50) delvis avgrenser et kammer (80) med variabelt volum, og
hvor en kanal (81) fra ventilhusets (12) ytterside ut-munner i kammeret (80) med variabelt volum.
i
6. Ventil i samsvar med krav 5, karakterisert ved at kammeret (80) med variabelt volum er fylt med en høyviskosi.tetsvæske, og
at kanalen (81) tillater uttrekking av væske fra kammeret (80) med variabelt volum ved hjelp av utløsningsringen (60) under ventillukkeranordningens (20) bevegelse til sin tredje posisjon.
7. Ventil i samsvar med krav 6, karakterisert ved at både regulatorhylsen (23) og lagerhylsen (27) er stort sett sylinderformet med en innerdiameter som motsvarer den uinnsnevrete innerdiameter av utboringen (22) i kuleelementet (21) .
8. Ventil i samsvar med krav 3, karakterisert ved at regulatorhylsen (23) videre omfatter
en andre tetningsflate (54) som er anordnet i den ende av regulatorhylsen som ligger an mot kuleelementet (21), og
at tetningsflaten forhindrer væskestrømning mellom kule-elementets yttervegg og den ene ende av regulatorhylsen.
9. Ventil i samsvar med krav 1, karakterisert ved at trykkorganet består av en fjær (36) som er anbrakt mellom et anslag (32) som er anordnet på regulatorhylsen (23) og vendt i den ene retning, og et anslag (33) som er anordnet i ventilhusets (12) innervegg og vendt i den annen retning.
10. Ventil, i samsvar med krav 1, karakterisert' -ved midler for dempning av de krefter som påvirker ventillukkeranordningen (20) under dennes bevegelse^ mot sin tredje posisjon.
i
11. Fast: ventil for regulering av væskestrømmen gjennom en brønnrørledning, omfattende et ventilhus (12), karakterisert ved at ventilen omfatter
en langsgående væskekanal (11),
midler (13,14) for fastgjøring av ventilhuset til rørled-ningen, med rørledningskanalen sammenkoplet med den langsgåendeV æskekanal (11) ,
en yentillukkeranordning (20) som er montert i den langsgående væskekanal (11) og som kan bringes i en føirste posisjon hvori den stenger for væskegjennomstrømning, en andre posisjon hvori den åpner for væskestrømning gjennom den langsgående ! væskekanal (11) og ventillukkeranordningen (20) og en tredje i posisjon hvori den åpner for væskestrømning mellom den langs-; gående væskekanal og ventilhusets (12) yttervegg,
en regulatorhylse (23) som er glidbart montert i. den^ langsgående væskekanal (11) og som utgjør en del av ventil lukkeranordningen (20), for skyving av ventillukkeranordningen mellom dens første og andre posi&jon,-
et trykkorgan (36) som bevirker at regulatorhylsen (23) skyver lukkeranordningen (20) mot dens første posisjon, samt
midler som sammen med ventilregulatoranordningen (20) tjener for opprettelse av et tetningssystem som hindrer væske-strømning i den annen retning gjennom den langsgående væskekanal (11) når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin første posisjon.
12. Fast ventil i samsvar med krav 11, karakterisert ved at den omfatter
en første pakning (48) som er fastgjort på yttersiden av regulatorhylsen (23) og som forhindrer væskestrømning mellom regulatorhylsens (23) ytterside og ventilhusets (12) innervegg når ventillukkeranordningen (20) befinner seg i sin første og andre posisjon,
en forsenkning (50) som er anordnet i ventilhusets (12) innervegg og som er atskilt i langsgående retning fra den første
pakning (48) under ventillukkeranordningens (20) bevegelse mellom sin første og andre posisjon, og
sideåpninger (65) som er anordnet i forsenkningen (50) og som strekker seg gjennom ventilhusveggen.
13. Fast ventil i samsvar med krav 12, karakterisert ved at tetningssystemet omfatter
en lagerhylse (27) som erglidbart montert i den langsgående væskekanal (11) og anordnet i aksialflukt med regulatorhylsen (23) og i anlegg mot kuleelementet (21) rett overfor regulatorhylsen,
en første tetningsflate (53) som er anordnet i den ene ende av lagerhylsen (27) for å bringes i anlegg mot kuleele-mentets (21) yttervegg,
en flens (62) som er anordnet i den ene ende av lagerhylsen (27) og som strekker seg inn i forsenkningen (50) ,
et første anslag (52) på flensen (62) i forsenkningen
i (50), som er vendt i den annen retning, og
en utløsningsring (60) som er fastgjort ved hjelp av bruddskruer (61) til ventilhusets (12) innervegg og derved danner et andre anslag som er vendt i den ene retning, for å bringes i anlegg mot det første anslag (52),
hvor bruddskruene (61) forankrer utløsningsringen (60) til ventilhuset (12) under ventillukkeranordningens (20) bevegelse mellom sin første og andre posisjon, og
hvor bruddskruene (61) er slik valgt at utløsningsringen (60) kan beveges i forhold til ventilhuset (12) når trykkdifferansen i den annen retning over kuleelementet (21) overstiger en forutvalgt verdi.
14. Fast ventil i samsvar med krav 13, karakterisert ved at tetningssystemet videre omfatter
en andre pakning (70) som er forbundet med ventilhusets (12) innervegg, i langsgående avstand fra forsenkningen (5Q),
og som ligger an mot lagerhylsen (27), for å forhindre væske-strømning mellom lagerhylsen (27) og ventilhusets. (12) innervegg,
en tredje pakning (72) som er forbundet med utløsnings-ringens (60) innervegg og som ligger an mot lagerhylsens (27) yttervegg, og
en fjerde pakning (731 som er forbundet med utløsni.ngs-ringens (60) yttervegg og som befinner seg i anlegg i forsenkningen (50) i ventilhusets (12) innerveggparti (49),
hvor den andre, tredje og fjerde pakning (70,72,73)., ytterveggen av lagerhylsen (27); og et parti av forsenkningen (50) delvis avgrenser et kammer (80) med. variabelt volum, og
hvor en kanal (81) fra ventilhusets (12) ytterside utmun-ner i kammeret (80) med variabelt volum, og
hvor kammeret (80) med variabelt volum er.fylt med en høyyiskositetsvæske, og
hvor kanalen (81) tillater uttrekking av væske fra kammeret (80) med variabelt volum, ved hjelp av utløsningsringen (60), under ventillukkeranordningens (20) bevegelse mot sin tredje posisjon.
15. Fast ventil i samsvar med krav 11, karakterisert ved at kuleelementet (21) videre omfatter
en gjennomgående, aksial utboring (22), og
et strupeorgan (85) som er fastgjort i den aksiale utboring (2 2) ,
hvor innerdiameteren av den langsgående væskekanal (11).
og ytterdiameteren av væskestrøminnsnevringsorganet er slik dimensjonert at struperorganet (85) kan fjernes fra. den aksiale utboring (22) gjennom den langsgående yæskekanal (11).
16. Fast ventil i samsvar med krav 11, karakterisert ved midler for dempning av de krefter som påvirker ventillukkeranordningen (20) under dennes bevegelse mot sin tredje posisjon.
17. Kuleelement (21) for en ventil, som styres ved forandringer i hastigheten av væske som strømmer gjennom ventilen, og som innbefatter en' gjennomgående utboring (22) som ved dreining kan bringes i flukt med en langsgående væskekanal (11) i ventilen (10), karakterisert ved en forbedring som omfatter
et organ (85) for regulering av væskestrømmen gjennom ventilen (10), som er innmontert i utboringen (22) gjennom kuleelementet (21),
hvor reguleringsorganets (85) ytterdiameter er mindre enn innerdiameteren av den langsgående væskekanal (11), samt
midler for installering, gjennom den langsgående væskekanal (11), av reguleringsorganet (85) i kuleelementet (21).
18. Kuleelement i samsvar med krav 17, karakterisert ved at det omfatter
et anslag (87) som er anordnet i utboringen (22), nær den ene ende av denne, og j
en spennring (90) som kan[bringes i inngrep i utboringen (22), nær den annen ende av denne,
hvor organet (85) for regulering av væskestrømmen er fastgjort i utboringen (22) mellom anslaget og spennringen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/118,722 US4352366A (en) | 1980-02-05 | 1980-02-05 | Velocity operated standing valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO803251L true NO803251L (no) | 1981-08-06 |
Family
ID=22380353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO803251A NO803251L (no) | 1980-02-05 | 1980-10-31 | Anordning ved ventil. |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4352366A (no) |
CA (1) | CA1146440A (no) |
GB (1) | GB2068438B (no) |
NO (1) | NO803251L (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4444267A (en) * | 1981-12-30 | 1984-04-24 | Halliburton Company | Ball valve housing |
US4494608A (en) * | 1982-12-06 | 1985-01-22 | Otis Engineering Corporation | Well injection system |
US4766960A (en) * | 1986-04-07 | 1988-08-30 | Otis Engineering Corporation | Standing and injection valve |
US4691777A (en) * | 1986-04-07 | 1987-09-08 | Otis Engineering Corporation | Standing and injection valve |
US4951752A (en) * | 1989-04-20 | 1990-08-28 | Exxon Production Research Company | Standing valve |
US5012867A (en) * | 1990-04-16 | 1991-05-07 | Otis Engineering Corporation | Well flow control system |
GB9819965D0 (en) * | 1998-09-15 | 1998-11-04 | Expro North Sea Ltd | Improved ball valve |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2124359A (en) * | 1935-07-08 | 1938-07-19 | J R Pemberton | Stopcock |
US2330267A (en) * | 1942-04-03 | 1943-09-28 | Baker Oil Tools Inc | Well cementing apparatus |
US2999513A (en) * | 1958-03-31 | 1961-09-12 | Oetiker Hans | Pneumatic control valve |
US3721264A (en) * | 1971-10-20 | 1973-03-20 | D Coughlin | Combination shut-off check and pressure surge relief valve |
US4121483A (en) * | 1977-02-10 | 1978-10-24 | United Technologies Corporation | Aircraft flight control system |
-
1980
- 1980-02-05 US US06/118,722 patent/US4352366A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-10-21 CA CA000362846A patent/CA1146440A/en not_active Expired
- 1980-10-31 NO NO803251A patent/NO803251L/no unknown
-
1981
- 1981-02-04 GB GB8103402A patent/GB2068438B/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2068438B (en) | 1983-06-02 |
US4352366A (en) | 1982-10-05 |
GB2068438A (en) | 1981-08-12 |
CA1146440A (en) | 1983-05-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5509442A (en) | Mud saver valve | |
US3035808A (en) | Pressure responsive valve | |
US4220176A (en) | Methods and apparatus for controlling fluid flow | |
NO813121L (no) | Nedsenkbar pumpeinstallasjon. | |
NO830883L (no) | Produksjonssikringsventil. | |
NO311101B1 (no) | Utjevnings-brönnsikringsventil | |
NO340285B1 (no) | Fremgangsmåte omfattende en gassløfteventil for å styre fluid kommunikasjon i en brønn | |
NO317672B1 (no) | Undersjoisk ventiltre | |
NO332024B1 (no) | Indre sluseventil for klargjoringssystemer | |
NO824213L (no) | Anordning for styring av fluidstroem. | |
NO326607B1 (no) | Produksjonsrorhengersystem og klargjoringssystem i kombinasjon med en slik produksjonsrorhenger | |
NO20130014A1 (no) | Hydraulisk styrt barriereventilutjevningssystem | |
NO20111045A1 (no) | Trykkbegrensende anordning for bronnhodetre | |
NO781238L (no) | Sikkerhetsventil. | |
NO310740B1 (no) | Brönnsikringsventil | |
NO314516B1 (no) | Brönnsikringsventil i kombinasjon med et styresystem | |
NO831942L (no) | Fjernstyrt strupeventil. | |
EP2744973B1 (en) | Valve for a hydrocarbon well, hydrocarbon well provided with such valve and use of such valve | |
EP3596302B1 (en) | Testable back pressure valve and pressure testing system therefor | |
NO151675B (no) | Undervannsventil | |
NO803251L (no) | Anordning ved ventil. | |
NO823863L (no) | Overflatekontrollert produksjonssikringsventil | |
RU2704078C1 (ru) | Вставной клапан-отсекатель (варианты) | |
NO326484B1 (no) | Sandstyringstetning for undergrunns sikkerhetsventil | |
EP2376740B1 (en) | Wellhead downhole line communication arrangement |