NO20140214A1 - Overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten - Google Patents
Overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten Download PDFInfo
- Publication number
- NO20140214A1 NO20140214A1 NO20140214A NO20140214A NO20140214A1 NO 20140214 A1 NO20140214 A1 NO 20140214A1 NO 20140214 A NO20140214 A NO 20140214A NO 20140214 A NO20140214 A NO 20140214A NO 20140214 A1 NO20140214 A1 NO 20140214A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valve
- well
- seat
- assembly
- closure
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 16
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 6
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 23
- 238000013461 design Methods 0.000 description 20
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002459 sustained effect Effects 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
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
-
- 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
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/16—Control means therefor being outside the borehole
-
- 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
- E21B2200/05—Flapper valves
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
En sikkerhetsventil for plassering under overflaten utstyrt med et grenseflateelement bestående av elastomere og ikke-elastomere komponenter. Komponentene inkluderer en elastomer energitilførselskomponent og en ikke- elastomerforseglingsring, konfigurert for å virke sammen for å oppnå en indre forsegling tilstrekkelig til å gjøre det mulig for ventilen konsistent å holdes lukket. Bidraget som tilføres gjennom grenseflateelementet kan faktisk gjøre det mulig å holde ventilen konsistent og effektivt lukket, selv i brønnmiljøer under særlig lavt trykk eller slike med svært varierende temperaturer.
Description
OVERFLATEKONTROLLERT SIKKERHETSVENTIL FOR BRUK UNDER OVERFLATEN
BAKGRUNN
[0001] Leting, boring og fullføring av hydrokarbon- og andre brønner, er vanligvis komplisert, tidkrevende og til syvende og sist svært dyre bestrebelser. I anerkjennelse av disse utgiftene, har det vært lagt ytterligere vekt på effektivitet forbundet med fullføringen av brønner og vedlikehold av brønnen gjennom dens levetid. I løpet av årene har stadig økende brønndybder og sofistikert arkitektur gitt behov for større fokus på reduksjon i tiden og arbeidet som går med til fullførings- og vedlikeholdsoperasjoner. Økt sikkerhet med hensyn til design av maskinvare kan på lignende måte bidra til å minimere utgifter når det oppstår driftsavbrudd.
[0002] Med hensyn på generell arkitektur og maskinvare, kan brønnen utstyres med et "tre" av trykkreguleringsutstyr og konvensjonelt brønnhode ved oljefeltets overflate. I tillegg kan sikkerhetsventiler, pakninger og annen maskinvare inkorporeres inn i brønnens rørarkitektur, som et middel til regulering eller betjening av væskeaktivitet under overflaten. En overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten kan f.eks. inkorporeres i brannrørene direkte under brønnhodet. Som videre beskrevet nedenfor, kan det tilføres en sikring for avstenging av brønnproduksjon i tilfelle av tap av kontroll over brønnen.
[0003] En overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten, er en ventil som all væske utvunnet fra brønnen passerer gjennom. Det vil si at produksjonsrørledningene som strekker seg under brønnhodet og gir hele tilgangen til brønnen, kan inkludere denne sikkerhetsventilen slik at produksjonen kan stenges av når ventilen er lukket. Dette kan f.eks. finne sted når operatøren ved overflaten av oljefeltet varsles om en farlig situasjon som kan kreve stopp i produksjonen. Sikkerhetsventilen kan imidlertid være enda mer fordelaktig under omstendigheter hvor det kreves automatisk avstengning i svar på et uventet tap av kontroll over brønnen, eller andre plutselige, potensielt farlige hendelser.
[0004] For å kunne oppnå umiddelbar, eller nær umiddelbar avstengning under omstendigheter som nevnt ovenfor, konfigureres ventilen på en måte som gjør at den er "normalt lukket", f.eks. i fråvær av trussel fra positivt rettet hydraulisk trykk. Skulle det oppstå en plutselig hendelse ved brønnhodet eller i nærheten, vil det resulterende tapet av hydraulisk trykk eller annen aktiveringskraft ved ventilen således resultere i dens lukking. Produksjonen kan som et resultat stenges av å opphøre ved et punkt under brønnhodet, inntil et tidspunkt når det er trygt å åpne den igjen. Det vil si så snart problemer ved brønnhodet eller annet mulige sviktende overflatekontrollutstyr er utbedret.
[0005] Effektiv bruk av en overflatekontrollert ventil for bruk under overflaten, som indikert, avhenger både av overflateforhold og forhold under overflaten. Som bemerket ovenfor, kan f.eks. overflatetilstander i brønnen eller operatørkontroll lede til lukking av ventilen. Oppnåelse av en effektiv, fullstendig forsegling ved bruk av ventilen lettes imidlertid delvis basert på forhold under overflaten. Der ventilen f.eks. har en klappventilkonfigurasj on, lettes fullstendig lukking således av trykket på brønnen ved et punkt under ventilen. Fra et punkt under klaffen er faktisk et trykk over omtrent 50-75 psi tilstrekkelig til å sikre en effektiv forsegling av ventilen og et fullstendig opphør i væskeproduksjonen.
[0006] Under mange omstendigheter er dessverre trykket i brønnen langt under den ovenfor bemerkede rekkevidden og kan i det store og det hele være fullstendig ubetydelig. Når dette er tilfelle, kan det forekomme at klappventilen ikke oppnår fullstendig lukking på grunn av manglende ekstra trykkstøtte fra brønnen. Som et resultat forekommer det ofte en sakte, men ikke desto mindre farlig, migrerende lekkasje av gassholdige produksjons væsker. Selv der det finner sted forsøk på avstengning på grunn av en overflaterelatert nødsituasjon, kan således farlig produksjon fortsette å spille ut av brønnen.
[0007] Årsaken til manglende fullstendig lukking av ventilen uten hjelp i tillegg fra brønntrykket, er relatert til måten lukkingen finner sted på. Det vil si at for tiden brukes et hydraulisk stempel slik at positivt hydraulisk trykk overføres til en fjæringskompresjon som åpner ventilen. I teorien skal således fravær av hydraulisk trykk som implementert i henhold til overflateforhold, gjøre det mulig for fjæren å ekspandere og resultere i lukking av ventilen.
[0008] Dessverre er det slik at uten bidrag fra det høyere trykket fra under ventilen, er det ikke sikkert at klappventilen vil opprettholde en uavbrutt forsegling. Rent praktisk vil derfor den tilsvarende svikten i det tilstøtende hydrauliske stemplet tillate migrasjon av væske oppover forbi hele ventilmontasjen. Oppsummerende viser det seg at konvensjonelle overflatekontrollerte sikkerhetsventiler for bruk under overflaten ofte er ineffektive forsikringer når anvendt i sammenheng med brønner under særlig lavt trykk.
SAMMENDRAG
[0009] En overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten offentliggjøres, med et ventillegeme koblet til en hydraulikklinje for å løpe til overflaten av et oljefelt. Legemet er koblet til rørlinjen ved et ventilsete i denne. Et ventilelement plassert inni legemet konfigureres for lukking ved en setegrenseflate. Elementet inkluderer en elastomer energitilførende komponent tilstøtende en ikke-elastomer forseglingsring til å møte grenseflaten ved lukking av ventilen. Dette sammendraget presenteres for å gi en introduksjon til et utvalg av begreper som beskrives videre nedenfor, og er selvfølgelig ikke ment som et bidrag til å begrense omfanget av det påkrevde emnet.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0010] Fig. 1 er en sidetverrsnittvisning av en utforming av en overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten.
[0011] Fig. 2 er en forstørret visning av en utforming av en indre forseglingsgrenseflate av ventilen tatt fra 2-2 i fig. 1.
[0012] Fig. 3 er en forstørret visning av en utforming av et energiholdig ventilelement med en ikke-elastomer forseglingsring tatt fra 3-3 ved grensesnittet i fig. 2.
[0013] Fig. 4A er en sidetverrsnittvisning av en utforming av en nedhulls rørmontasje som inkorporerer ventilen i fig. 1 i en åpen posisjon.
[0014] Fig. 4B er en sidetverrsnittvisning av en utforming av en nedhulls rørmontasje i fig 4A som inkorporerer ventilen i fig. 1 i en lukket posisjon.
[0015] Fig. 5 er en oversikt over et oljefelt med en brønn som har tilpasset montasjene i fig. 4A og 4B deri.
[0016] Fig. 6 er et flytdiagram som sammenfatter en utforming hvor en overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten anvendes.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0017] Utforminger beskrives med henvisning til visse ventilposisjoneringer i bestemte oljefeltmiljøer. Utforminger som beskrives i dette dokumentet offentliggjør f.eks. en ventilmontasje for inkorporering direkte under et brønnhode i et konvensjonelt, landbasert utstyr. Utforminger av sikkerhetsventiler som beskrives i dette dokumentet kan imidlertid være egnet for operasjoner offshore eller videre posisjonering under overflaten. Uansett forhold, utstyres ventilen med et element som inkluderer en energitilførende del sammen med en ikke-elastomer-ring. På denne måten konfigureres ventilen ikke bare for å oppnå effektiv forseglende lukking i brønnmiljøer under lavt trykk, men den er også velegnet for gjentatt bruk uten at man behøver å bekymre seg for skade eller tidlig svikt.
[0018] Med henvisning nå til fig. 1, vises en sidetverrsnittvisning av en utforming av en overflatekontrollert sikkerhetsventilmontasje 101 for bruk under overflaten. Montasjen 101 er plassert inni et legeme 180 som kan inkorporeres inn i et røranlegg 581 i et oljefelt (se fig. 5). Med referanse i tillegg til fig. 4A og 4B, kan således montasjen 101 anvendes til styring av produksjonsvæskene 400 fra posisjoner nedhulls derfra. Mer spesifikt kan montasjen 101 utstyres med en ventil 190, inkludert en klappventil 490 eller annen egnet reguleringsmekanisme, som kan være åpen eller lukket. Som sådan kan en væskestrømning 400 gjennom en midtkanal 110 i montasjen 101 tillates eller forhindres, avhengig av hvorvidt ventilen 190 er åpen eller lukket.
[0019] Innstilling av ventilen 190 til en åpen eller lukket posisjon bestemmes av en indre fjær 185, eller annet egnet responderende element, plassert tilstøtende ventilen 190.1 utformingen i fig. 1, er fjæren 185 i en komprimert tilstand lignende den i fig. 4A. Ventilen 190 er således i en åpen posisjon for slik å tillate væskestrømning 400 å passere fra en posisjon nedenfor ventilen 190 til en posisjon opphulls derfra (se fig. 4A). Av særlig betydning, er det faktum at sikkerhetsventilmontasjen 101 er konfigurert slik at opprettholdelse av ventilen 190 i åpen posisjon krever komprimering av fjæren 185 og, således, vedvarende påføring av kraft derpå. På denne måten er det mindre sannsynlig at ventilen 190 åpnes ved et uhell eller feilfunksjon, men heller er resultat av en bevisst handling fra en operatør, slik som videre beskrevet nedenfor.
[0020] Fortsatt med henvisning til fig. 1, oppnås bekreftende åpning av ventilen 190 ved anvendelse av trykk som påføres et hydraulisk stempel 125. Stemplet 125 kan være en 1/8 til 5/8 tommers stav stabilisert av et omkringliggende legeme 150. Mer bestemt kan stemplet 125 være forankret ved et hode 175 som i sin tur virker på fjæren 185 for å bevare den beskrevne kompresjonen i svar på trykk på stemplet 125. Spesifikt kan f.eks. påføring av positiv kraft på stemplet 125, f.eks. som styrt av en operatør ved overflaten, anvendes som middel til å oppnå åpning av ventilen. Det vil si at ventilmontasjen 101 anses å være en "normal lukket"-variant. Når trykket fjernes, enten intensjonelt eller som resultat av en intervenerende tilstand, slik som tap av kontroll over trykket, vil stemplet 125 således trekke seg tilbake til setet 122 og ventilen 190 vil automatisk lukkes.
[0021] Stemplet 125 er utstyrt med et grenseflateelement 100 konfigurert for å gi varig forseglet lukking når stemplet 125 er i kontakt med setet 122, slik som beskrevet i detalj nedenfor i dette dokumentet. Pålitelig forsegling av ventilen 190 derunder, kan således oppnås når positivt trykk fjernes fra rørlinjen 120 over stemplet 125. På nytt kan det oppnås grenseflatekontakt mellom stemplet 125 og setet 122, uten utilbørlig skade eller resulterende slitasje på elementet 100. Gjentatt pålitelig lukking av ventilen 190 kan således forventes over en forlenget tids bruk.
[0022] Med henvisning nå til fig. 2, viser en forstørret visning, tatt fra 2-2 i fig. 1, en utforming av grenseflateelementet 100 i forhold til grenseflaten med ventilsetet 122. I denne visningen vises stemplet 125 som rettet nedover med tvang, vekk fra setet 122 i en grad i forhold til det innkommende væsketrykket 250, gjennom den hydrauliske linjen 120 fra en posisjon ovenfor setet 122. Dette kan, som indikert ovenfor, kontrolleres av en operatør ved overflaten. På denne måten kan det kontrollerte nedover-rettede byttet av stemplet 125 til slutt overføres til åpningen av ventilen 190, som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 2.
[0023] Fortsatt med henvisning til fig. 2, vises grenseflateelementet 100 som utstyrt med en forseglingsring 200. Ringen 200 er laget av varig ikke-elastomer, slik som kopper, messing, polytetrafluoretylen (PTFE) eller annet egnet robust materiale. Så snart væsketrykket 250 fjernes og elementet 100 tillates å komme i kontakt med setet 122, kan en fluktuerende forseglende grenseflate oppnås på en måte som ikke urimelig skader eller skaper hindringer for toppen av elementet 100.
[0024] Med henvisning nå til fig. 3, kan opprettholdelse av en forseglet grenseflate mellom elementet 100 og setet 122 involvere mer enn den bestandige fluktuerende grenseflaten tilført av ringen 200. Mer bestemt viser fig. 3 en forstørret visning av en utforming av elementet 100 tatt fra 3-3 i fig. 2, hvor en underliggende energitilførende komponent 300 er plassert. Det vil si at elementet 100 inkluderer en ring 200 for varig forsegling ved grenseflaten med setet 122. En elastomer belastningsform i den energitilførende komponenten 300 plasseres under ringen 200 for slik å sikre at forseglingskapasiteten til stemplet 125 relativt til setet 122 opprettholdes. Den energitilførende komponenten 300 kan selvfølgelig ha forskjellige former, slik som en metallisk fjær eller andre mekanismer av egnet energitilførende karakter.
[0025] Fortsatt med henvisning til både fig. 2 og 3, tillater opphør av væsketrykket 250, enten intensjonelt eller på grunn av en nødstilstand, stemplet 125 og elementet 100 å byttes oppover og oppnå den beskrevne forseglingen. Dette kan ses med henvisning til fig. 4A og 4B, hvor fjæren 185 tillates å ekspandere fra posisjonen i fig. 4A til den i fig. 4B ved opphør av det bemerkede trykket 250 i fig. 2. For å unngå effektene av mulig svingnings- eller annen lett vertikal bevegelse av stemplet 125 etterfølgende den innledende forseglende kontakten mellom ringen 200 og setet 122, tilføres imidlertid den underliggende energitilførende komponenten 300 som beskrevet nedenfor.
[0026] Med særlig henvisning til fig. 3, vises en elastomer energitilførende komponent 300 presset mellom ringen 200 og hovedlegemet til stemplet 125. Denne komponenten 300 kan være laget av gummi, polyeter-eter-keton (PEEK) eller annet egnet deformerbart materiale med energiholdig - eller omformbarhetskapasitet. Når den ovenfor beskrevne forseglingen mellom ringen 200 og setet 122 er oppnådd, kan lette vertikale forskyvninger av stemplet 125 møtes kontrollert på en måte som opprettholder forseglingen. Når f.eks. stemplet 125 beveger seg oppover, trykkdeformeres komponenten 300 som beskrevet i fig. 3, og forseglingen oppnås. En minste bevegelse nedover medfører imidlertid ikke til brudd på forseglingen, kompresjon av fjæren 185 eller at ventilen 190 til slutt sprenges åpen lengre nede (se fig. 1). Slike naturlige svingninger i stemplet 125 vill heller mer sannsynlig lede til gjentatt deformering og reformering av morfologien til elastomerkomponenten 300, uten at forseglingen ofres.
[0027] På nytt oppnås det intakt forsegling mellom ringen 200 og setet 122 på en måte som unngår unødvendig slitasje på den underliggende komponenten 300. Det vil si at heller enn å anvende komponenten 300 til å tilføre forseglingskapasitet i tillegg til den beskrevne belastningen og energitilførende effekten beskrevet ovenfor, tilføres en varig intervenerende forseglingsring 200. Ikke bare resulterer dette i at forseglingen opprettholdes, men også at elementet 100, og faktisk hele montasjen 101, kan anvendes på nytt og på nytt, uten behov for utskiftninger og/eller erstatning av komponent 300 hver gang ventilen 190 lukkes (se fig. 4B).
[0028] Med henvisning nå til fig. 4A og 4B, vises en sidetverrsnittvisning av en utforming av ventilmontasjen 101. Mer bestemt viser fig. 4A montasjen 101 med en ventil 190 og tilsvarende klaff 490 derav i åpen posisjon. Fig. 4B på den annen side, beskriver ventilen 190 og klaffen 490 lukket etter opphør av indre positivt trykk.
[0029] Med særlig henvisning til fig. 4A, opprettholdes et positivt trykk på stemplet 125 via væsken 250 som strømmer gjennom den indre hydrauliske linjen 120 i fig. 1 og 2. Fjæren 185 komprimeres som sådan på en måte som konvensjonelt overføres til åpning av klaffen 490 på ventilen 190. Til sist gjør dette det mulig for produksjonsvæske 400 å fortsette i en retning oppover brønnhullet gjennom en kanal 110 i montasjen 101. Det vil si at kanalen 110 løper gjennom det indre av montasjen 101, inkludert fjæren 185, legemet 150 og andre indre funksjoner, med tilgang dertil styrt av den åpne eller lukkede posisjonen til ventilen 190.
[0030] Fortsatt med henvisning til fig. 4B, vises imidlertid nå ventilen 190 og klaffen i den lukkede posisjonen. Dette oppnås gjennom opphør av trykket som påføres stemplet 125, slik som bemerket ovenfor. Fjæren 185 tillates som følge av dette å gå tilbake til sin naturlige, mer ekspanderte, tilstand, og gjør det slik mulig også for klaffen 490 i ventilen 190 å lukkes. Væsken 400 som strømmer nedhulls for montasjen 101 tillates ikke lenger å krysse kanalen 110.
[0031] Med videre henvisning til fig. 5, sikrer lukking av klaffen 490 i ventilen 190 at hydrokarbonvæsker 400 hindres i og nå en overflate 500 i et oljefelt. Dette kan av praktiske årsaker være særlig fordelaktig når årsaken til avstengningen er at det plutselig har oppstått en farlig tilstand ved eller nær brønnhodet 527, som kanskje kan medføre tap av kontroll over brønnen. På nytt kan ventilen 190 pålitelig forbli lukket, til tross for mindre fluktueringer i fjæren 185 eller indre komponenter i montasjen, selv ved hovedsakelig fravær av støttende trykk nedenfra borehullet.
[0032] Med henvisning i tillegg til fig. 1-3, er dette til fordel for montasjen 101, f.eks. i brønner under særlig lavt trykk 580, som et resultat av utforminger av inkludering av grenseflateelementet 100, slik som beskrevet i detalj ovenfor i dette dokumentet. Utforminger, som beskrevet mer detaljert ovenfor i dette dokumentet, kan faktisk effektivt anvendes i brønner 580 med en trykkforskjell så lav som rundt 10 psi eller mindre i nærheten av montasjen 101.1 tillegg til å opprettholde forseglingskraft ved lave trykk, er elementet 100 videre også av en varig konfigurasjon, slik som beskrevet ovenfor. Ikke bare er den således effektiv ved gjentatt bruk, men også ved et bredt spektrum av temperaturer nede i borehullet. Utforminger som beskrevet i videre detalj ovenfor i dette dokumentet, kan f.eks. effektivt anvendes i brønnmiljøer som strekker seg fra hvor som helst fra mellom omtrent 40 °F (4,44 °C) og omtrent 350 °F (176,65 °C), uten bekymring for unødvendig slitasje og/eller resulterende svikt.
[0033] Med spesifikke henvisning nå til fig. 5, vises en oversikt over et oljefelt 500, som beskrevet med en brønn 580 som har den ovenfor gjengitte montasjen 101 tilpasset deri. Brønnen 580 strekker seg over en formasjon 590 og defineres av huset 585 ned til et åpningshullområde som inkluderer et perforert produksjonsområde 595. Til tross for dette, er brønnen 580 av naturlige årsaker under et relativt lavt trykk, kanskje vanligvis under 50 psi. En nedsenkbar elektrisk pumpe (ESP) 575 med elektrisk kabel 550 til overflaten tilføres på en måte som hjelper hydrokarbonene inn i produksjonsrørledningene 581 (f.eks. på et sted nedenfor en isoleringspakning 560 derav).
[0034] En lang rekke oljefeltutstyr 520 er plassert ved overflaten 500 av oljefeltet. I den viste utformingen, inkluderer dette trykkreguleringsutstyr 525, en operatørkontrollenhet 522 og et brønnhode 527, hvorfra de angitte produksjonsrørledningene 581 er utsatt. En produksjonsrørledning 529 vises også slik den kommer ut av brønnhodet 527 for transport av produksjonsvæsker. I tillegg vises en rigg 521 som kan støtte en lang rekke forskjellige typer intervenerende anordninger over brønnens 580 levetid.
[0035] Med fortsatt henvisning til fig. 5, inkorporeres en overflatekontrollert sikkerhetsventilmontasje 101 i de angitte rørledningene 581 nært under det overflateplasserte brønnhodet 527. Via kontrollenheten 522 kan således en operatør styre ventillukkingen, for slik å stoppe produksjonen gjennom rørledningene 581 og montasjen 101. Dette kan finne sted som følge av en intervenerende anordning, i svar på en oppdaget tilstand nede i borehullet, eller en rekke årsaker. Montasjen 101 kan på nytt automatisk stenge av produksjonen derigjennom slik som beskrevet ovenfor, dersom det plutselig oppstår problemer med eller tap av kontroll over brønnen ved reguleringsutstyret 525, brønnhodet 527 eller annet sted. Det vil si at hydraulisk trykk fra overflaten som holdet montasjen 101 åpen, kan stoppes automatisk slik at det medfører lukking av ventilen. På grunn av det unike indre elementet 100 i montasjen 101, medfører på nytt ikke det lave trykket i brønnen 580 i målbar fortsatt produksjonsmigrasjon oppover i borehullet bortenfor montasjen 101. Intervenerende oppfølgning, overhalingshandlinger kan således gjennomføres ved overflaten, uten bekymring for noen inngripende, utilsiktet produksjon.
[0036] Med henvisning nå til fig. 6, sammenfatter et flytdiagram en utforming av anvendelse av en overflatekontrollert sikkerhetsventilmontasje for bruk under overflaten. Som indikert ved 615, kan montasjen altså installeres i en brønn. Ventilmontasjen kan f.eks. inkorporeres i installerte produksjonsrørledninger. For å kunne tillate produksjon gjennom rørledningene, som bemerket ved 645, må derfor ventilmontasjen åpnes bekreftende som styrt fra overflaten av oljefeltet (se 630).
[0037] Så snart produksjonen skal stoppes, kan ventilmontasjen lukkes, basert på forhold ved overflaten. Det vil si, enten gjennom operatørhandlinger (660) eller som et resultat av et oppstående kontrollspørsmål som gjelder brønnen (675), kan montasjen lukkes for slik sikkert å stoppe produksjonen. Faktisk er det slik at selv i omstendigheter med lavt brønntrykk, eller svært varierende temperaturer nede i borehullet, er det mulig å opprettholde pålitelig avstengning. Som indikert ved 690, er dette på grunn av bidraget fra et varig energiholdig ventilelement i montasjen.
[0038] Utforminger som har vært beskrevet ovenfor i dette dokumentet, inkluderer en sikkerhetsventil for bruk under overflaten, konfigurert for å oppnå effektiv avstengning. Dette opprettholdes selv i tilfelle av brønnmiljøer under svært lavt trykk, som mangler middel i form av trykket nede i borehullet til å bidra til ventillukkingen. Dette kan på nytt oppnås på en robust og gjentakelsesbar måte, uten unødvendige bekymringer over for tidlig svikt på grunn av degraderende energitilførende ventilkomponenter.
[0039] Den foregående beskrivelsen har vært presentert med henvisning til utforminger foretrukket på det nåværende tidspunkt. Personer med ferdigheter i faget og teknikken som disse utformingene gjelder, vil forstå at forandringer og endringer i de beskrevne strukturene og driftsmetodene kan praktiseres, uten at dette representerer meningsfulle avvik fra prinsippet for og omfanget av disse utformingene. Den foregående beskrivelsen skal uansett ikke leses som kun å gjelde de presise, beskrevne strukturene og som vist i de vedlagte tegningene, men skal heller leses som konsistent med og støtte for de følgende kravene, som skal gjelde i det mest komplette og rimelige omfanget.
Claims (10)
1. Overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten, omfattende: en hydraulisk rørledning som strekker seg fra en overflate for oljefeltet;
et ventillegeme tilkoblet nevnte rørledning ved et ventilsete derav; og
et grenseflatelement plassert i nevnte legeme for lukking oppå setet og med en energitilførende komponent tilstøtende en ikke-elastomer forseglingsring for å møte setet når lukkingen finner sted.
2. Ventilmontasjen i krav 1, hvor den energitilførende komponenten er laget av et elastomermateriale.
3. Ventilmontasjen ifølge krav 1, videre omfattende: en midtkanal plassert i nevnte legeme for styring av væske fra en posisjon under montasjen til en posisjon over montasjen; og
en ventil plassert i nevnte kanal for regulering av styringen.
4. Ventilmontasjen ifølge krav 3, hvor den nevnte ventilen er en klaffventil.
5. Væskekontrollsystem for bruk i et oljefelt, systemet omfattende: brønnkontrollutstyr plassert ved en overflate for oljefeltet;
et rørledningsanlegg plassert i en brønn ved oljefeltet og koblet til nevnte utstyr; og en sikkerhetsventil plassert i nevnte røranlegg og med et element med energiholdig og ikke-elastomer-komponenter for hovedsakelig å opprettholde en forseglet grenseflate ved et sete for nevnte ventil under lukking derav.
6. Systemet ifølge krav 5, hvor nevnte ventil er gradert for hovedsakelig å opprettholde lukking ved brønntrykk under omtrent 50 psi.
7. Systemet ifølge krav 5, hvor nevnte ventil er gradert for hovedsakelig å opprettholde lukking ved brønntemperaturer på mellom omtrent 40 °F (4,44 °C) og omtrent 350 °F (176,65 °C).
8. Metode for regulering av væskestrømning fra under overflaten i en brønn fra en posisjon på overflaten tilstøtende brønnen, metoden omfattende: lukking av sikkerhetsventilen i brønnen for å hindre væskestrømning derigjennom, hvor nevnte lukking inkluderer å tillate en forsegling av et indre stempel i ventilen ved et ventilsete for ventilen; og hovedsakelig å opprettholde nevnte lukking ved anvendelse av et grenseflateelement på stemplet med en energiholdig komponent tilstøtende en ikke-elastomer forseglingsring, hvor ringen møter setet for oppretting av forseglingen.
9. Metoden ifølge krav 8, videre omfattende kontroll over en åpning av ventilen fra overflaten før den nevnte lukkingen.
10. Metoden ifølge krav 9, hvor nevnte kontroll omfatter opprettholdelse av hydraulisk trykk på stemplet gjennom hele åpningsperioden.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161526067P | 2011-08-22 | 2011-08-22 | |
| US13/462,695 US20130048302A1 (en) | 2011-08-22 | 2012-05-02 | Surface controlled subsurface safety valve |
| PCT/US2012/050558 WO2013028384A2 (en) | 2011-08-22 | 2012-08-13 | Surface controlled subsurface safety valve |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20140214A1 true NO20140214A1 (no) | 2014-03-04 |
Family
ID=47741972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20140214A NO20140214A1 (no) | 2011-08-22 | 2014-02-19 | Overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130048302A1 (no) |
| AU (1) | AU2012299308A1 (no) |
| GB (1) | GB2507694A (no) |
| NO (1) | NO20140214A1 (no) |
| WO (1) | WO2013028384A2 (no) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10927643B2 (en) * | 2019-05-01 | 2021-02-23 | Saudi Arabian Oil Company | Operating a subsurface safety valve using a downhole pump |
| US11499563B2 (en) | 2020-08-24 | 2022-11-15 | Saudi Arabian Oil Company | Self-balancing thrust disk |
| US11920469B2 (en) | 2020-09-08 | 2024-03-05 | Saudi Arabian Oil Company | Determining fluid parameters |
| US11644351B2 (en) | 2021-03-19 | 2023-05-09 | Saudi Arabian Oil Company | Multiphase flow and salinity meter with dual opposite handed helical resonators |
| US11591899B2 (en) | 2021-04-05 | 2023-02-28 | Saudi Arabian Oil Company | Wellbore density meter using a rotor and diffuser |
| US11913464B2 (en) | 2021-04-15 | 2024-02-27 | Saudi Arabian Oil Company | Lubricating an electric submersible pump |
| US11994016B2 (en) | 2021-12-09 | 2024-05-28 | Saudi Arabian Oil Company | Downhole phase separation in deviated wells |
| US12085687B2 (en) | 2022-01-10 | 2024-09-10 | Saudi Arabian Oil Company | Model-constrained multi-phase virtual flow metering and forecasting with machine learning |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3092427A (en) * | 1961-05-08 | 1963-06-04 | Hypro Engineering Inc | Expanded piston cup assembly |
| US3348573A (en) * | 1965-04-19 | 1967-10-24 | Grove Valve & Regulator Co | Fluid pressure regulator having a guided pressure responsive member |
| US3430652A (en) * | 1966-08-04 | 1969-03-04 | Houdaille Industries Inc | Intermittently operable fluid ballast mechanism |
| US4082147A (en) * | 1977-02-24 | 1978-04-04 | Hydril Company | Method and apparatus for a surface control system for: subsurface safety valves |
| US5284205A (en) * | 1992-04-01 | 1994-02-08 | Halliburton Company | Metal to metal seal for well safety valve |
| US5598864A (en) * | 1994-10-19 | 1997-02-04 | Camco International Inc. | Subsurface safety valve |
| US6053251A (en) * | 1997-05-15 | 2000-04-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Reduced travel operating mechanism for downhole tools |
| US6213202B1 (en) * | 1998-09-21 | 2001-04-10 | Camco International, Inc. | Separable connector for coil tubing deployed systems |
| US6698446B2 (en) * | 2002-07-12 | 2004-03-02 | R. Conrader Company | Check valve |
| AU2005312495A1 (en) * | 2004-12-07 | 2006-06-15 | Byung-Duk Lim | A ground drilling hammer and the driving method |
| US8196663B2 (en) * | 2008-03-25 | 2012-06-12 | Baker Hughes Incorporated | Dead string completion assembly with injection system and methods |
| EP2345815B1 (en) * | 2010-01-14 | 2012-10-24 | Bosch Rexroth Oil Control S.p.A. | A hydraulic valve for supporting and controlling descent of a load |
| US9010353B2 (en) * | 2011-08-04 | 2015-04-21 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Gas lift valve having edge-welded bellows and captive sliding seal |
-
2012
- 2012-05-02 US US13/462,695 patent/US20130048302A1/en not_active Abandoned
- 2012-08-13 AU AU2012299308A patent/AU2012299308A1/en not_active Abandoned
- 2012-08-13 WO PCT/US2012/050558 patent/WO2013028384A2/en not_active Ceased
- 2012-08-13 GB GB1402805.4A patent/GB2507694A/en not_active Withdrawn
-
2014
- 2014-02-19 NO NO20140214A patent/NO20140214A1/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2012299308A1 (en) | 2014-03-06 |
| WO2013028384A2 (en) | 2013-02-28 |
| GB201402805D0 (en) | 2014-04-02 |
| US20130048302A1 (en) | 2013-02-28 |
| WO2013028384A3 (en) | 2013-05-10 |
| GB2507694A (en) | 2014-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO20140214A1 (no) | Overflatekontrollert sikkerhetsventil for bruk under overflaten | |
| US10113392B2 (en) | Tubing pressure insensitive surface controlled subsurface safety valve | |
| US9004178B2 (en) | Blowout preventer assembly | |
| EP3701123B1 (en) | Seal condition monitoring | |
| US11142993B2 (en) | Testable back pressure valve and pressure testing system therefor | |
| NO339202B1 (no) | Lett og kompakt havbunnsintervensjonspakke samt fremgangsmåte | |
| CN110173233A (zh) | 一种井下安全阀 | |
| NO20101580A1 (no) | Regulering i ringom mellom fôringsror | |
| NO328257B1 (no) | Belgventil 2 | |
| NO20110256L (no) | Innretning for sikker frakopling fra undersjoisk bronn | |
| NO337536B1 (no) | Tetting av en borebrønnsinnretning i et rørelement. | |
| NO337918B1 (no) | Brønnsikringsventil og fremgangsmåte for å drifte samme | |
| NO318681B1 (no) | Ventil med sekundaer lastbaerende overflate | |
| GB2435655A (en) | Pressure protection for a control chamber of a well tool | |
| NO20111506A1 (no) | Universal frachylse | |
| WO2019040060A1 (en) | BALANCING LINE SAFETY VALVE | |
| NO312477B1 (no) | Ringroms-adkomstventilsystem med både hydraulisk og mekanisk aktiveringssystem | |
| US3094170A (en) | Subsurface well tubing safety valve | |
| CN104499993A (zh) | 一种双瓣阀式井下安全阀 | |
| BR112020006502A2 (pt) | sistema híbrido de pilha de capeamento de poço e método para controlar um fluxo de fluido de um furo de poço | |
| CA2996270C (en) | Auto-shut-in chemical injection valve | |
| NO20140354A1 (no) | Vertikal ventiltre og brønnoverhalingssystem | |
| US11041365B2 (en) | Annular controlled safety valve system and method | |
| US9874072B2 (en) | Pipe valve control and method of use | |
| US20100155628A1 (en) | Deformation Resistant Opening Chamber Head and Method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FC2A | Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application |