NO315011B1 - Sikkerhetsventil til bruk i et ventiltre for en brönn - Google Patents
Sikkerhetsventil til bruk i et ventiltre for en brönn Download PDFInfo
- Publication number
- NO315011B1 NO315011B1 NO19950453A NO950453A NO315011B1 NO 315011 B1 NO315011 B1 NO 315011B1 NO 19950453 A NO19950453 A NO 19950453A NO 950453 A NO950453 A NO 950453A NO 315011 B1 NO315011 B1 NO 315011B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valve
- piston
- tree
- bore
- safety valve
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 25
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 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
- E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
- E21B34/04—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads
-
- 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
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
- E21B33/0353—Horizontal or spool trees, i.e. without production valves in the vertical main bore
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/16—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member
- F16K31/163—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member the fluid acting on a piston
- F16K31/1635—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid with a mechanism, other than pulling-or pushing-rod, between fluid motor and closure member the fluid acting on a piston for rotating valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug 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
- F16K5/04—Plug 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 cylindrical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0442—Spindles and actuating means
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Preventing Unauthorised Actuation Of Valves (AREA)
- Catching Or Destruction (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en sikkerhetsventil til bruk i et ventiltre for en brønn, som angitt i innledningen til det etterfølgende patentkrav 1.
Det horisontale ventiltreet ble utviklet fra tidlige konsepter med ventiltrær med gjennomgående boring som et middel for å gjenvinne produksjonsrør og utstyr nede i hullet gjennom boringen i det undervanns treet, i et forsøk på å forenkle kravene til utstyr og overhalingsoperasjoner. Trær med gjennomgående boring var begrenset til klargjøring med en enkelt rørstreng og utstyr med dimensjoner som kunne passere gjennom 178 mm hoved- og toppventiler. Andre gjennomføringer, slik som hydrauliske koblinger og elektriske koblinger, måtte føres ut gjennom sideutløp i et rørhode under treet.
Med økende krav til sikkerhet, drift og omkostninger, samt behovet for å muliggjøre bruken av slikt utstyr som en elektrisk, nedsenkbar pumpe, har det horisontale treet blitt utviklet til å danne større flerborings-røroppheng med flere gjennomføringer, for å gi adkomst til og regulering av utstyr nede i hullet. Pga sin utforming med stor boring muliggjør det horisontale treet brønnregulering og vertikal adkomst til utstyr nede i hullet gjennom et konvensjonelt, marint stigerør som er tilkoblet en undervanns utblåsningssikring, via en nedre stigerørstetning, hvilket eliminerer behovet for kostbare og spesielle stigerør. Det horisontale treet gir full adkomst nede i hullet uten at treet må fjernes eller at ytre tilkoblinger til strømningsledninger, hjelpeledninger eller midtre kabler forstyrres.
Et horisontalt, undervanns ventiltre omfatter generelt de samme komponenter som finnes i konvensjonelle undervanns ventiltrær, slik som produksjonsrørhoder, undervanns ventiler, produksjonsrøroppheng og brønnhodekoblinger. Disse komponenter monteres imidlertid i en annen rekkefølge enn i konvensjonelle trær. I et horisontalt tre monteres brønnhodet først, etterfulgt av treet, røropphenget og trehetten. I et konvensjonelt tre monteres røropphenget før treet. Rekkefølgen ved montering i et horisontalt tre eliminerer en betydelig del av de trinn som inngår, og utstyr under overhaling. Det eliminerer også noe av utstyret og minsker nedføringstiden som kreves for montering.
Et vesentlig trekk ved det horisontale treet er at det benyttes en indre plugg som anordnes inne i røropphenget for å rette en vertikal strøm gjennom et horisontalt sideutløp. Røropphenget har et eller flere horisontate sideutløp for brønnborings- og/eller styrefluider. Etter at røropphenget er på plass monteres en rørplugg like over et sideutløp for å danne en første barriere og å rette en strøm mot dette sideutløpet. Vertikal adkomst til produksjonsboringen opprettholdes etter at pluggen er fjernet, for å oppfylte kravene til montering og overhaling. I et konvensjonelt røroppheng benyttes en lignende plugg som en midlertidig trykkbarriere under monteringsprosessen.
I hht nasjonale forskrifter og bestemmelser i noen land der det kan benyttes undervanns brønnhodeutstyr, må det hele tiden opprettholdes en dobbelt barriere for å hindre lekkasje av brønnfluidet. I et konvensjonelt tre består barrierene av hoved- og toppventilene. I et horisontalt tre består barrierene av løsbare plugger. F.eks kan en plugg være anbragt i røropphenget og den andre, en plugg for full boring, anbringes i eller over toppen av trestammen. Andre arrangementer er også mulig.
I et horisontalt tre danner trehetten den andre vertikale trykkbarrieren for full boring bak røropphengspluggen og ringromtetningene for røropphenget. Trehetten kan være en av to typer: Innvendig eller utvendig. Innvendige trehetter føres ned gjennom den undervanns utblåsningssikringen og stigerøret, og danner en andre statisk barriere. Utvendige trehetter monteres med et separat nedføringsverktøy og en arbeidsstreng etter at utblåsningssikringen er frakoblet og fjernet. Bruken av disse kan imidlertid være begrenset, ettersom det ved nedføringsoperasjonen bare er en enkelt barriere som styrer en "levende" brønn, og det kan bli nødvendig å "drepe" brønnen. Når brønnen er "drept", tilføres en tung lakeoppløsning som danner et hydrostatisk trykk som utgjør en første barriere.
Overhalingsoperasjoner som vanligvis omfatter bruken av vaier eller oppspolt rørverktøy krever innføring i brønnen gjennom ventiltreet. Overhalingsoperasjoner i en brønn med et konvensjonelt tre utføres ved bruk av et overhalingssystem som omfatter en sikkerhetstetning og et overhalings-stigerør, som danner kommunikasjon mellom sikkerhetstetningen og det trykkregulerende utstyret ved overflaten. Sikkerhetstetningen omfatter en ventil for vaierkapping og en nødfrakoblingstetning. Overhalingssystemet omfatter vanligvis en dobbelt strengenhet for å danne kommunikasjon med produksjonsboringen og ringrommet. I et konvensjonelt tre er det nødvendig å montere et overhalingssystem i stedet for trehetten, for å muliggjøre innføring i brønnen.
Et horisontalt tre krever ikke noe tilpasset overhalingssystem, men er i stedet basert på bruken av en stabel av utblåsningssikringer og et undervanns testtre. Testtreet nedføres i stabelen av utblåsningssikringer på høytrykks-produksjonsrør-stigerøret, som det er festet til via en hurtigkobling. Den nedre enden av testtreet er koblet til nedføringsverktøyet for røropphenget, som også kan benyttes for nedføring og opphenting av pluggen for full boring eller trehetten. Stabelen av utblåsningssikringer og testtreet gir tetning ved nødavstengning og muliggjør frakobling. Testtreet omfatter dessuten en øvre ventil som kan benyttes for vaierkapping, samt en nedre ventil.
Innføring i brønnen i et konvensjonelt tre skjer gjennom barrierene dannet av toppventilen og hovedventilene. Disse ventiler kan åpnes for å muliggjøre innføring av verktøy i brønnen under en overhalingsoperasjon etter at sikkerhetstetningen er montert. Barrieren kan aktiveres selektivt for å åpnes og stenges når som helst mens sikkerhetstetningen er på plass. Når det gjelder et horisontalt tre kan det oppnås adkomst til brønnen bare etter at de to barrierer er fjernet i stedet for å åpnes.
I den situasjonen der en "levende" brønn, dvs en brønn under fullt trykk, utsettes for overhalingsoperasjoner, når et overhalingssystem og et vaierverktøy monteres, og det inntreffer et uhell som krever frakobling av riggen fra brønnen, kreves det nødfrakoblingsprosedyrer. Under nødsituasjoner ved overhalingsoperasjoner på en "levende" brønn utstyrt med et horisontalt tre kan det være nødvendig at overflatefartøyet frakobles fra brønnen hurtig. I en slik situasjon kan det tenkes ikke å være mulig å montere kabelpfugger, som ville utgjøre barrieren for brønntrykket, umiddelbart før frakobling. Under slike omstendigheter er den eneste tilgjengelige trykkbarrieren stabelen av utblåsningssikringer og testtreet.
Det første trinnet ved nødfrakobling av et horisontalt tre er å stenge den øvre ventilen i testtreet for å avskjære kabelen og å bevirke at denne faller ned i brønnen. Slik avskjæring kan skade ventilen og påvirke dens evne til å tåle trykk. Den nedre ventilen i testtreet stenges deretter for å lukke brønnen.
Deretter frakobles hurtigkoblingen inne i testtreet for å muliggjøre at høytrykks-stigerøret kan tas opp. Deretter adskilles stigerørstetningen fra utblåsningssikringen, slik at
utblåsningssikringen gjenstår på plass over brønnen. De barrierer som gjenstår på plass er den nedre ventilen for testtreet og avskjærings-lukkehodene for utblåsningssikringen. I det tilfelle at testtreet har blitt skadet under frakoblingen og må tas opp for reparasjon, er de eneste barrierer som finnes lukkehodene for utblåsningssikringen. Det skadede
testtreet og det tilhørende nedføringsverktøyet for røropphenget må drives gjennom lukkehodetetningene i utblåsningssikringen under trykk, hvilket av mange
brønnoperatører anses for å være en uakseptabelt hasardiøs prosedyre. Lukkehodene i stabelen av utblåsningssikringer benyttes for å tette rundt nedføringsverktøyet for røropphenget ved frakoblingen fra røropphenget og fjernelse fra brønnen, for å muliggjøre at testtreet kan tas opp, og etter at verktøyet er fjernet benyttes lukkehodene for utblåsningssikringene for å stenge brønnen. I dette tilfellet er det ingen metalliske tetningsbarrierer på plass for å stenge brønnen. Gjenopprettelse av metalliske tetningsbarrierer kan ikke utføres når nedføringsverktøyet for opphenget, testtreet og det tilhørende produksjonsrør-stigerøret er fjernet, ettersom røropphengspluggen og trehetten ikke kan monteres.
For å minske avhengigheten av stabelen av utblåsningssikringer og for å beherske situasjoner der stabelen av utblåsningssikringer eller testtreet ikke er på plass, er det ønskelig å komme frem til en pålitelig, selvstengende, trykkopptagende barriere for brønnen ved bruk av utstyr som vanligvis befinner seg inne i ventiltreet.
Som konkrete eksempler på kjent teknikk skal nevnes følgende:
US 4513823 viser en ventil i form av en separat komponent koblet til toppen av et brønnhode, under et ventiltre (fig. 9 og 10). I en annen utførelse er ventilen en separat komponent som utgjør hovedventilen i ventiltreet (fig. 8). Plasseringen av ventilen i forhold til ventiltreet krever i begge tilfeller at ventilen er åpen under produksjon fra brønnen. Ventilen danner derfor ikke noen sikkerhetsbarriere mellom brønnboringen og omgivelsene under produksjon.
WO 93/02273 viser en stengeventil med et hus som har en boring som kan bringes til og fra innretting etter et rør ved dreining av huset.
US 4113228 viser en dreieventil med sylindrisk ventillegeme.
Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til uavhengige midler for å motstå brønntrykket under nødtilstander ved overhalingsoperasjoner når det kan bli nødvendig å frakoble overflatefartøyet fra brønnen, og å eliminere behovet for å danne en trykkbarriere basert på stabelen av utblåsningssikringer eller testtreet. Et annet formål med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til slike midler som er på plass under normale operasjoner og som forblir på plass under overhalingsoperasjoner, beliggende inne i treboringen som en del av ventiltreutstyret, i stand til å tette brønnen ved nødtilstander og muliggjøre at stabelen av utblåsningssikringer er en ekstra sikring, og som er i stand til å tette pålitelig, fortrinnsvis ved tettende kontakt metall mot metall.
Sikkerhetsventilen i henhold til den foreliggende oppfinnelse kjennetegnes ved at ventilhuset befinner seg i hetten.
Med dette oppnås at ventilen danner en andre barriere, i tillegg til en plugg , mellom brønnboringen og omgivelsene når det utføres produksjon. Dessuten danner ventilen en barriere ved overhalingsoperasjoner i tilfellet av nødfrakobling ved et test-tre.
Testtreet kan derved erstatte et trehette-inngrepsverktøy utformet for å kobles til toppluggen eller trehetten, i stedet for å erstatte nedføringsverktøyet for røropphenget, idet ventilen utgjør en trykksperre for brønnen og som er enke! å åpne og lukke, uavhengig av utblåsningssikringen eller testtreet. I et annet aspekt ved oppfinnelsen omfatter denne således en horisontal ventiltre- og hetteanordning, idet hetten befinner seg inne i treet og omfatter en gjennomgående kanal som gir adkomst til brønnen for overhalingsoperasjoner, idet kanalen kan stenges av en ventil, og treet omfatter en opphengsplugg som kan monteres og fjernes gjennom ventilen.
I en foretrukket utførelse omfatter sikkerhetsventilen en ventilmekanisme med metalltetning som kan dreies en kvart omdreining, med en sylindrisk spole med en
tverrgående hovedboring som kan roteres i en sylindrisk boring som befinner seg inne i en plugg som er innført i boringen i et horisontalt, undervanns ventiltre. Den tverrgående hovedboringen gjennom den syfindriske spoten er stor nok til å trekke en vaierplugg for montering på et lavere sted. Et par sadeiformede seter danner en tetning metall mot
metall mellom pluggelementet og den sylindriske spolen. Hvert sete har en rundtgående tetning, fortrinnsvis metall mot metall, og en ringformet sktvefjær eller lignende midler for å gi en forbelastningskraft. Ved hver ende av spolen er det en gjennomgående boring i en vinkel på 45° med hovedboringen. Hver boring inneholder motsatt rettede par av staver, med en kompresjonsfjær beliggende mellom stavene. Den ytre enden av hver stav er innrettet til å innføres i et hull som befinner seg i et tilhørende stempel. Hvert stempel befinner seg inne i pluggelementet og er innrettet for å resiprokere langs en akse vinkelrett på den langsgående aksen til den sylindriske spolen. Aksene til de tilhørende stempler ved hver ende av den sylindriske spolen er i samme plan, og stemplene påvirkes i motsatt retning fra hverandre av en kompresjonsfjær som befinner seg ved en ende av hvert stempel. Samtidig bevegelse av de tilhørende stempler i motsatte retninger fra hverandre bevirker forskyvning av de ytre ender av hver stav i
motsatte retninger langs den tilhørende stempelaksen. Forskyvningen av den ytre enden av hver stav overføres til den sylindriske spolen som dreiebevegelse. Den tverrgående hovedboringen i den sylindriske spolen styrer åpning og lukking av en strømningsbane gjennom pluggelementet. Kompresjonsfjærene som befinner seg ved endene av stemplene trykker hvert stempel slik at den sylindriske spolen er i en lukket stilling. Ventilen åpnes ved trykksetting av et rom mellom en stempeltetning og en endehette på enden av hvert stempel motsatt av kompresjonsfjæren. Trykksetting bevirker at stemplet beveges mot og overvinner kraften i kompresjonsfjæren, og bevirker at den sylindriske spolen dreies til en åpen stilling for strømning.
Andre foretrukne trekk ved oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige patentkrav eller vil fremgå av den følgende beskrivelsen av en illustrerende utførelse, med henvisning til tegningene. Fig. 1 er et midtre lengdesnitt gjennom en horisontal ventiltreenhet etter en nødfrakobling av en rigg, i en tilstand for overhaling, og viser skjematisk brønnhodehuset, ventiltrekoblingen, det horisontale ventiltreet, røropphenget, stabelen av utblåsningssikringer og testtreet med den nedre marine stige-rørtetningen frakoblet. Fig. 2 er et forstørret snitt gjennom den horisontale ventiltreenheten vist i fig. 1, og viser brønnhodehuset, ventiltrekoblingen, det horisontale ventiltreet, røropphenget, ventilelementet og en indre trehette.
Fig. 3 er et snitt gjennom ventilen i hht oppfinnelsen.
Fig. 4 er et snitt etter linjen 4 - 4 i fig. 3, og viser ventilen både i åpen og stengt stilling,
hhv til venstre og til høyre.
Fig. 5 er et snitt etter linjen 5 - 5 i fig. 4, og viser arrangementet med metallisk tetning
mellom ventilspolen og huset.
En horisontal ventiltreenhet, vist i fig. 1 og 2, omfatter et brønnhode 10 som er utstyrt med en ventiltrekobling 12 og et horisontalt ventiltre 14. Et røroppheng 16 er montert i ventiltreet 14. Andre røroppheng 17 holder andre rørstrenger 19. En strømningsbane 18 forløper gjennom den midtre boringen i brønnhodet 10, gjennom ventiltreet 14 og gjennom røropphenget 16. Et produksjonsutløp 20 som passerer gjennom røropphenget 16 og ventiltreet 14 forløper horisontalt. En produksjons-hovedventil 22 og en ytre ventil 24 befinner seg langs produksjonsutløpet 20. Et ringrom-utløp 26 befinner seg på ventiltreet 14, vist motsatt av produksjonsutløpet 20. En indre trehette 28 som har et ventilelement 30 er montert i boringen ved toppen av det horisontale ventiltreet 14, over røropphenget 16, fig. 2. En utblåsningssikring 32 er montert over stammeprofilen ved toppen av det horisontale ventiltreet 14 som omfatter den indre trehetten 28. Et inngrepsverktøy 34 for trehetten, og som kan være nedføringsverktøyet for røropphenget, er montert gjennom utblåsningssikringen 32 og er operativt tilkoblet trehetten 28. En undervanns testtreenhet 36, med en øvre og nedre ventil 38, 40, er også montert inne i utblåsningssikringen 32, i hvilken avskjærings-lukkehodene 42 er anordnet over testtreet 36 i utblåsningssikringen 32.
I den beskrevne utførelsen danner yttersiden av trehetten 28 en tetning 44 metall mot metall med innsiden av det horisontale ventiltreet 14. Trehetten 28 danner en trykkbarriere for brønnen. For å danne tetningsmidler som er uavhengig av utblåsningssikringen 32 og testtreet 36, og som er på plass både ved normale operasjoner og ved overhalingsoperasjoner, og som er i stand til å tette ved nødfrakoblinger, er trehetten 28 utstyrt med et ventilelement 30.
Som vist i fig. 3 - 5 omfatter ventilelementet 30 et ventilhus 46 som er montert i trehetten 28. En sylindrisk spole 48 er lagret for rotasjon om sin langsgående akse i ventilhuset
46. Den sylindriske spolen 48 har en tverrgående hovedboring 50 forløpende vinkelrett på den langsgående aksen, og som når den er innrettet etter strømningsbanen 18 muliggjør strømning og adkomst for overhaling gjennom ventilen 30. Hovedboringen 50 befinner seg tilnærmet i samme avstand fra endene av spolen 48, og har stor nok diameter til å muliggjøre gjennomføring av en opphengsplugg 31 for omstilling mellom produksjon og overhaling. I fig. 1 og 2 er pluggen 31 vist med stiplet linje, ettersom den er fjernet i den viste tilstand for overhaling for å gi adkomst til produksjonsboringen. Et par sadelformede seter 52 er anbragt inne i seteutsparinger 54 i ventilhuset 46 og danner anlegg mot den sylindriske spolen 48, og danner tetning metall mot metall mellom ventilhuset 46 og den sylindriske spolen 48. To rundtgående hjelpetetninger 49 er anordnet på spolen 48 på hver side av tverrgående boringer 50, som sekundære midler for å isolere produksjonsfluidet som strømmer gjennom den tverrgående boringen 50 og reguieringsfluidet eller det trykksatte medium som benyttes for rotasjon av den sylindriske spolen 48. Hvert sete 52 er utstyrt med en fjæranordning 56, beliggende i anlegg mot den radiale flaten på den tilhørende seteutsparingen 54, og trykker fjærende setet 52 mot den sylindriske spolen 48. Fjæranordningen 56 kan være i form av en skivefjær eller en annen passende fjær. Hvert sete 52 er dessuten utstyrt med en rundtgående tetning 58, som kan være en metalltetning, mellom setet 52 og
omkretsflaten til seteutsparingen 54.
Nær hver ende av spolen 48 er en boring 59 som forløper vinkelrett på den langsgående aksen, og i en vinkel på omtrent 45° med hovedboringen 50. Et par motsatt rettede staver 60 som har en mellomliggende kompresjonsfjær 62 rager gjennom hver boring 59. Den ytre enden 64 til hver stav 60 er innført i et hull 66 som befinner seg i et tilhørende stempel 68. Hvert stempel 68 befinner seg inne i en kanal i ventilhuset 46 og er innrettet for å resiprokere langs en akse som generelt er vinkelrett på den langsgående aksen til spolen 48. Aksene til de tilhørende stempler 68 ved hver ende av spolen 48 er i samme plan, og stemplene 68 påvirkes i en retning bort fra hverandre av en kompresjonsfjær 70, som befinner seg ved en ende av hvert stempel 68. Samtidig bevegelse av de tilhørende stempler 68 i motsatte retninger fra hverandre bevirker bevegelse av de ytre ender 64 til hver forbindelsesstav 60, i motsatte retninger langs den tilhørende stempelaksen. Bevegelsen av de ytre ender 64 av hver stav 60 overføres til den sylindriske spolen 48 som rotasjonsbevegelse. Rotasjonen av spolen 48 bevirker at hovedboringen 50 innrettes etter strømningsbanen 18, til åpen tilstand for ventilen, eller at den dreier bort fra innretting, til stengt tilstand for ventilen. Kompresjonsfjærene 70 på hver ende av stemplene 68 påvirker hvert stempel 68 slik at spolen 48 er i en stengt stilling. Aktivering av stemplene 68 bevirker at spoten 48 dreier til åpen stilling.
Stemplene 68 aktiveres ved tilførsel av et trykksatt medium ved enden 72 av hvert stempel 68, som er motsatt av kompresjonsfjæren 70. For å tilføres det trykksatte mediet er rommet lukket av en ringformet stempeltetning 74, som danner tetning mellom yttersiden av hvert stempel 68 og innersiden av kanalen som dette befinner seg i, og av en ringformet endedekseltetning 76 som danner tetning mellom den samme kanalen og et endedeksel 78 som lukker kanalen. Endedekslet 78 holdes på plass på ventilhuset 46 av dekselskruer 80. Det trykksatte mediet kan tilføres i det lukkede rommet gjennom konvensjonelle midler, slik som en hydraulisk åpning. Ved å anordne en enveis rundtgående tetning 84 ved den motsatte enden av stempelet 68 kan kammeret 86 ventileres for å tilpasses volumetriske endringer, og dette muliggjør at ventilen kan stenges ved tilførsel av et trykksatt medium i ventileringsåpningen 82 for å drive stemplene 68 til en returstilling, i tillegg til fjærkraften som bevirkes av kompresjonsfjærene 70.
Claims (13)
1. Sikkerhetsventil (30) til bruk i et ventiltre (14) for en brønn, idet ventiltreet har en boring (18) og en hette (28) festet tettende til boringen nær toppen av ventiltreet over et sideveis produksjonsutiøp (20), idet ventilen omfatter et ventilhus (46) som har en gjennomgående strømningsbane i kommunikasjon med boringen, et ventilelement (48) som har en langsgående rotasjonsakse og som er roterbart montert i ventilhuset, en hovedboring (50) som forløper gjennom ventilelementet i en retning generelt på tvers av den langsgående aksen, midler (60, 68) for å rotere ventilelementet til og fra en stilling der hovedboringen er innrettet etter strømningsbanen, tetningsmidler (52) for dannelse av en trykktetning mellom ventilhuset og ventilelementet, karakterisert ved at ventilhuset (46) befinner seg i hetten (28).
2. Sikkerhetsventil som angitt i krav 1, i hvilken midlene for å rotere ventilelementet omfatter et hydraulisk element (68).
3. Sikkerhetsventil som angitt i krav 2, i hvilken det hydrauliske elementet omfatter et første stempel (68) som er montert for resiprokering i et første stempelspor i ventilhuset mot en ende av ventilelementet.
4. Sikkerhetsventil som angitt i krav 3, i hvilken det hydrauliske elementet omfatter et andre stempel (68) som er montert for resiprokering i et andre stempelspor i ventilhuset.
5. Sikkerhetsventil som angitt i krav 4, i hvilken et andre par av stempler (68) befinner seg i ventilhuset.
6. Sikkerhetsventil som angitt i krav 5, i hvilken midlene for å rotere ventilelementet dessuten omfatter midler (59, 60, 62, 64, 66) for å danne anlegg mot hvert stempel (68) som er montert i ventilhuset, og innrettet til å overføre bevegelse av hvert stempel til ventilelementet (48), for derved å bevirke rotasjon av ventilelementet ved bevegelse av stemplene.
7. Sikkerhetsventil som angitt i krav 6, i hvilken midlene for å danne anlegg mot hvert stempel (68) omfatter en gjennomgående boring (59) mot en ende av ventilelementet (48), idet den gjennomgående boringen generelt er på tvers av den langsgående aksen og i vinkelavstand fra hovedboringen (50), og et par motsatt rettede staver (60) innført i motsatte ender av den gjennomgående boringen, og adskilt av en kompresjonsfjær (62) som befinner seg i den gjennomgående boringen mellom stavene, slik at den ytre enden (64) av hver stav rager inn i et stempel, slik at når stempelet aktiveres, beveges den ytre enden av staven sammen med stempelet og bevirker at ventilelementet roterer.
8. Sikkerhetsventil som angitt i krav 7, i hvilken hver gjennomgående boring (59) er i en vinkelavstand fra hovedboringen (50) på omtrent 45°.
9. Sikkerhetsventil som angitt i krav 8, og som omfatter et første trykkammer (72) med tetning, beliggende ved en første ende av stempelet, og et forråd med trykksatt medium i kommunikasjon med det første trykkammeret, slik at et trykksatt medium som kommer fra forrådet innføres i det første trykkammer, for derved å bevirke at hvert stempel forskyves slik at ventilelementet beveges til en åpen tilstand for ventilen.
10. Sikkerhetsventil som angitt i krav 9, i hvilken ventilelementet (48) er utstyrt med tetningsmidler (49) for tetning mellom det trykksatte mediet og et produksjonsfluid som strømmer gjennom hovedboringen (50).
11. Sikkerhetsventil som angitt i krav 10, og som omfatter kraftutøvende midler (70) som befinner seg i stempelsporet nær den enden av stempelet (68) som er motsatt av det første trykkammeret (72), slik at de kraftutøvende midler aktiveres når stempelet forskyves til åpen tilstand for ventilen, og når trykket fra det første trykkammeret opphører, utøver de kraftutøvende midler en kraft mot stempelet for å føre stempelet tilbake slik at ventilelementet (48) beveges til lukket tilstand for ventilen.
12. Sikkerhetsventil som angitt i krav 11, og som omfatter et andre trykkammer (86) nær stempelet og motsatt av det første trykkammer (72), og en ventileringsåpning (82) som tilhører det andre trykkammeret, slik at ventilen kan stenges ved tilførsel av et trykksatt medium i ventileringsåpningen for å drive stempelet (68) til en returstilling.
13. Sikkerhetsventil som angitt i krav 12, og som omfatter en ringformet stempeltetning (74) innført i et ringformet spor rundt den første enden av stempelet (68), og et endedeksel (78) anordnet for å tette en ende av stempelsporet.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9402583A GB2286840B (en) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | Safety valve for horizontal tree |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO950453D0 NO950453D0 (no) | 1995-02-08 |
| NO950453L NO950453L (no) | 1995-08-11 |
| NO315011B1 true NO315011B1 (no) | 2003-06-23 |
Family
ID=10750184
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO19950453A NO315011B1 (no) | 1994-02-10 | 1995-02-08 | Sikkerhetsventil til bruk i et ventiltre for en brönn |
| NO20030880A NO20030880D0 (no) | 1994-02-10 | 2003-02-25 | Horisontal ventiltreenhet |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20030880A NO20030880D0 (no) | 1994-02-10 | 2003-02-25 | Horisontal ventiltreenhet |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5575336A (no) |
| BR (1) | BR9500486A (no) |
| FR (1) | FR2715985B1 (no) |
| GB (1) | GB2286840B (no) |
| NO (2) | NO315011B1 (no) |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69232736T2 (de) * | 1992-06-01 | 2002-12-12 | Cooper Cameron Corp., Houston | Bohrlochkopf |
| GB9326062D0 (en) * | 1993-12-21 | 1994-02-23 | Exploration & Prod Serv | Horizontal tree safety valve |
| GB9604803D0 (en) * | 1996-03-07 | 1996-05-08 | Expro North Sea Ltd | High pressure tree cap |
| US5803175A (en) * | 1996-04-17 | 1998-09-08 | Myers, Jr.; William Desmond | Perforating gun connection and method of connecting for live well deployment |
| GB2313610B (en) * | 1996-05-29 | 2000-04-26 | Baker Hughes Inc | Method of performing a downhole operation |
| US5971077A (en) * | 1996-11-22 | 1999-10-26 | Abb Vetco Gray Inc. | Insert tree |
| GB2320937B (en) * | 1996-12-02 | 2000-09-20 | Vetco Gray Inc Abb | Horizontal tree block for subsea wellhead |
| US6050339A (en) * | 1996-12-06 | 2000-04-18 | Abb Vetco Gray Inc. | Annulus porting of horizontal tree |
| US5868204A (en) * | 1997-05-08 | 1999-02-09 | Abb Vetco Gray Inc. | Tubing hanger vent |
| US5988282A (en) * | 1996-12-26 | 1999-11-23 | Abb Vetco Gray Inc. | Pressure compensated actuated check valve |
| GB2326892B (en) * | 1997-07-02 | 2001-08-01 | Baker Hughes Inc | Downhole lubricator for installation of extended assemblies |
| WO1999018329A1 (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-15 | Fmc Corporation | Slimbore subsea completion system and method |
| NO329340B1 (no) * | 1998-12-18 | 2010-10-04 | Vetco Gray Inc | Undervannsbronnanordning omfattende et undervannstre, og fremgangsmate for kobling av et undervannstre til et overflatefartoy for en overhalingsprosess |
| GB2345927B (en) * | 1999-02-11 | 2000-12-13 | Fmc Corp | Subsea completion system with integral valves |
| US6253854B1 (en) | 1999-02-19 | 2001-07-03 | Abb Vetco Gray, Inc. | Emergency well kill method |
| CA2403866C (en) | 2000-03-24 | 2005-12-27 | Fmc Corporation | Tubing hanger with annulus bore |
| GB2365890C (en) * | 2000-08-21 | 2006-02-07 | Fmc Corp | Multiple bore christmas tree outlet |
| US6581691B1 (en) * | 2000-09-12 | 2003-06-24 | Abb Vetco Gray Inc. | Landing adapter for soft landing a tubing hanger in the bore of a production tree or wellhead housing |
| US6520263B2 (en) * | 2001-05-18 | 2003-02-18 | Cooper Cameron Corporation | Retaining apparatus for use in a wellhead assembly and method for using the same |
| US6659181B2 (en) | 2001-11-13 | 2003-12-09 | Cooper Cameron Corporation | Tubing hanger with annulus bore |
| US6698712B2 (en) | 2002-05-02 | 2004-03-02 | Dril-Quip, Inc. | Ball valve assembly |
| US6966381B2 (en) * | 2003-04-09 | 2005-11-22 | Cooper Cameron Corporation | Drill-through spool body sleeve assembly |
| NO322829B1 (no) * | 2003-05-22 | 2006-12-11 | Fmc Kongsberg Subsea As | Gjenopptagbar plugg, ventiltre med plugg og fremgangsmate for bronnintervensjon i bronn med minst en plugg |
| US7195225B1 (en) | 2003-10-30 | 2007-03-27 | Dril-Quip, Inc. | Rotary valve assembly |
| GB0425117D0 (en) * | 2004-11-13 | 2004-12-15 | Cromar Ltd | Improved valve |
| EP1812679A1 (en) * | 2004-11-13 | 2007-08-01 | Hunting Cromar Limited | Device for cutting a downhole object |
| DE102006014908A1 (de) | 2006-03-30 | 2007-10-18 | Siemens Ag | Fluiddosiervorrichtung mit einem Antrieb zur Betätigung eines Drehventilelements |
| US20090071656A1 (en) * | 2007-03-23 | 2009-03-19 | Vetco Gray Inc. | Method of running a tubing hanger and internal tree cap simultaneously |
| US7743832B2 (en) * | 2007-03-23 | 2010-06-29 | Vetco Gray Inc. | Method of running a tubing hanger and internal tree cap simultaneously |
| US8056621B2 (en) * | 2008-05-05 | 2011-11-15 | Stellarton Technologies Inc. | Master ball valve with integrated hanger |
| NO340176B1 (no) * | 2010-02-15 | 2017-03-20 | Petroleum Technology Co As | Ventilanordning for ventiltre |
| US8387706B2 (en) * | 2010-05-20 | 2013-03-05 | Reel Power Licensing Corp | Negative accumulator for BOP shear rams |
| GB2493180A (en) * | 2011-07-27 | 2013-01-30 | Expro North Sea Ltd | Valve housing arrangement |
| SG11201501029SA (en) * | 2012-08-20 | 2015-03-30 | Halliburton Energy Services Inc | Stress reactive valve |
| US9127524B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-09-08 | Bp Corporation North America Inc. | Subsea well intervention system and methods |
| US9909380B2 (en) | 2015-02-25 | 2018-03-06 | Onesubsea Ip Uk Limited | System and method for accessing a well |
| GB2539703B (en) * | 2015-06-25 | 2017-09-20 | Brown Stuart | Two part christmas tree having a bi-directional sealing master valve positioned below a hanger |
| US11208856B2 (en) | 2018-11-02 | 2021-12-28 | Downing Wellhead Equipment, Llc | Subterranean formation fracking and well stack connector |
| US10982494B2 (en) | 2018-08-21 | 2021-04-20 | Stuart Petroleum Testers, Llc | Fluid discharge suppressor |
| US11242950B2 (en) | 2019-06-10 | 2022-02-08 | Downing Wellhead Equipment, Llc | Hot swappable fracking pump system |
| EP4065870B1 (en) * | 2019-11-25 | 2024-06-26 | Emerson Process Management Regulator Technologies, Inc. | Scotch yoke actuator |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2710066A (en) * | 1951-07-05 | 1955-06-07 | Johnston Testers Inc | Reverse circulating valve |
| GB855053A (en) * | 1958-08-18 | 1960-11-30 | Oil Ct Tool Company | Integral well head unit and method of fabricating the same |
| US3454084A (en) * | 1967-10-10 | 1969-07-08 | Otis Eng Corp | Well head closure assembly |
| US3601190A (en) * | 1969-05-15 | 1971-08-24 | Brown Oil Tools | Well production apparatus with fluid operated valve |
| US3656498A (en) * | 1971-01-04 | 1972-04-18 | M & J Valve Co | Ball valve |
| US3724501A (en) * | 1971-01-21 | 1973-04-03 | Jackson Inc B | Undersea well test tree control valve and system |
| US3790123A (en) * | 1972-04-17 | 1974-02-05 | M & J Valve Co | Valve apparatus and method |
| US4113228A (en) * | 1976-02-02 | 1978-09-12 | Frye James A | Rotary plug valve |
| US4055324A (en) * | 1976-04-29 | 1977-10-25 | Hughes John F | Plug valve assembly |
| US4210207A (en) * | 1979-03-14 | 1980-07-01 | Baker International Corporation | Valve apparatus |
| US4522266A (en) * | 1982-03-05 | 1985-06-11 | Halliburton Company | Downhole tester valve with resilient seals |
| US4434853A (en) * | 1982-06-11 | 1984-03-06 | Wayne Bourgeois | Oil well blow out control valve |
| US4434967A (en) * | 1982-08-23 | 1984-03-06 | Axelson, Inc. | Valve self-relieving seats |
| US4681133A (en) * | 1982-11-05 | 1987-07-21 | Hydril Company | Rotatable ball valve apparatus and method |
| US4477055A (en) * | 1983-06-30 | 1984-10-16 | Acf Industries, Incorporated | Valve seat for ball valves |
| US4508173A (en) * | 1983-09-26 | 1985-04-02 | Dresser Industries, Inc. | Flow control valve for use on oil and gas wells or the like |
| US4513823A (en) * | 1983-11-04 | 1985-04-30 | Hydril Company | Cylindrical gate valve apparatus and method |
| GB2166775B (en) * | 1984-09-12 | 1987-09-16 | Britoil Plc | Underwater well equipment |
| US4700782A (en) * | 1986-11-07 | 1987-10-20 | Dresser Industries, Inc. | Flow control valve for use in oil and gas wells and the like |
| US4741509A (en) * | 1987-02-19 | 1988-05-03 | Cameron Iron Works, Inc. | Gate valve with improved secondary body to bushing seals |
| GB2229787A (en) * | 1989-03-28 | 1990-10-03 | Derek William Frank Clarke | A mobile emergency shut off valve system |
| NO173200C (no) * | 1991-07-24 | 1993-11-10 | Jakob Olsen | Stengeventil |
| US5305988A (en) * | 1992-09-24 | 1994-04-26 | Halliburton Company | Valves having involute sealing surfaces |
-
1994
- 1994-02-10 GB GB9402583A patent/GB2286840B/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-02-08 NO NO19950453A patent/NO315011B1/no not_active IP Right Cessation
- 1995-02-09 BR BR9500486A patent/BR9500486A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-02-10 US US08/386,387 patent/US5575336A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-02-10 FR FR9501555A patent/FR2715985B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-25 NO NO20030880A patent/NO20030880D0/no not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2286840A (en) | 1995-08-30 |
| NO20030880D0 (no) | 2003-02-25 |
| GB2286840B (en) | 1997-09-03 |
| NO20030880L (no) | 1995-08-11 |
| NO950453D0 (no) | 1995-02-08 |
| FR2715985B1 (fr) | 1999-10-22 |
| GB9402583D0 (en) | 1994-04-06 |
| NO950453L (no) | 1995-08-11 |
| FR2715985A1 (fr) | 1995-08-11 |
| BR9500486A (pt) | 1995-09-19 |
| US5575336A (en) | 1996-11-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO315011B1 (no) | Sikkerhetsventil til bruk i et ventiltre for en brönn | |
| EP1660753B1 (en) | Method and apparatus for adding a tubular to drill string with diverter | |
| US6729392B2 (en) | Tubing hanger with ball valve in the annulus bore | |
| US6109352A (en) | Simplified Xmas tree using sub-sea test tree | |
| EP1278936B1 (en) | Tubing hanger with annulus bore | |
| NO20130815A1 (no) | BOP-stabel med en universal intervensjonsgrenseflate | |
| NO332024B1 (no) | Indre sluseventil for klargjoringssystemer | |
| US20060151175A1 (en) | Lightweight and compact subsea intervention package and method | |
| NO340801B1 (no) | Undersjøisk brønnhodemontasje og framgangsmåte for installering av en produksjonsrørhenger | |
| US20170022776A1 (en) | Wellhead Shear/Blind Ram Assembly | |
| NO813121L (no) | Nedsenkbar pumpeinstallasjon. | |
| CA1205010A (en) | Cylindrical gate valve apparatus and method | |
| US20100012326A1 (en) | Lightweight and compact subsea intervention package and method | |
| NO20140567A1 (no) | BOP sammenstilling for nødavstengning | |
| NO861887L (no) | Undervannsbroennutstyr. | |
| US10337277B2 (en) | Closed-loop solenoid system | |
| NO20111713A1 (no) | Undervanns bronnhodestengingsanordninger for nodsituasjoner | |
| NO334816B1 (no) | Havbunns brønnsammenstilling | |
| US20160245041A1 (en) | Intervention system and apparatus | |
| NO320975B1 (no) | Anordning for a kople sammen et ett-lops stigeror og en tolops undersjoisk rorhenger | |
| NO338229B1 (no) | Integrert styringssystem og fremgangsmåte for styring av fluidstrøm fra en brønn | |
| NO334114B1 (no) | Horisontalt spole-tre | |
| US9951577B2 (en) | Emergency wellbore intervention system | |
| WO2004106695A1 (en) | Subsea wireline lubricator | |
| NO337924B1 (no) | Undervanns rørhenger-sperreanordning |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |