NO810364L - Ventil til bruk i en roerstreng ved proeving av broennhull - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører utstyr for bruk i en rør-streng ved prøvetaging i olje- og gassbrønner, og mer sær-skilt vedrører oppfinnelsen en ventil som muliggjør at innestengt fluidum kan strømme fra det indre av prøvestrengen og til brønnringrommet når prøvestrengen er senket ned i et brønnhull, til tettende samvirke med en wirebetjent produksjonspakning.

Ved boring av olje- og gassbrønner benyttes forskjellige typer borfluider, også benevnt borslam,

for å holde tilbake formasjonsfluider i gjennomtrengte formasjoner, idet slammet utøver et hydrostatisk trykk.

For at formasjonsfluidene skal kunne gå opp til overflaten for nærmere analyse vil det være nødvendig å isolere prøve-formas jonen mot det hydrostatiske trykk som utøves av borefluidet i brønnhullet. Dette gjøres ved at man senker ned en rørstreng som innbefatter prøveverktøy, ned til prøveformasjonen, hvoretter man stenger av ringrommet mellom prøvestrengen og brønnhullet.ved hjelp av en pakning som plasseres over formasjonen.

Vanligvis er en prøveventil anordnet i den nedre enden av prøvestrengen, og prøveventilen senkes ned i lukket tilstand, slik at det hersker et lavere trykk i boringen i prøvestrengen. Etterat formasjonen er isolert åpnes prøveventilen. Derved senkes trykket i brønnhullet ved formasjonen som skal prøves, og formasjonsfluidum kan så strømme fra formasjonen og inn i den nedre enden av rørstrengen og derfra opp til overflaten.

Trykkføleren anordnes vanligvis også i prøve-strengen, slik at prøveventilen kan åpnes og lukkes og trykkavlesninger gjøres for derved å evaluere formasjonens produksjonspotensiale.

To typer pakninger benyttes. Den første type

er en pakning som kan inngå i prøvestrengen og som ekspan-deres ved manipulering av prøvestrengen, slik at det tilveiebringes en tetning mellom brønnhullveggen og den rør-formede prøvestreng. Den andre typen er en wirebetjent produksjonspakning som senkes ned og festes til brønnhull-

veggen på ønsket sted. Prøvestrengen, som har en tetningsanordning i sin nedre ende, senkes så ned i brønnhullet helt til tetningsanordningen er bragt til tetningssamvirke med produksjonspakningen, hvorved formasjonen blir isolert.

blår det benyttes en produks jonspakning vil fluidum i brønnboringen under produksjonspakningen komprimeres når prøvestrengen senkes videre ned etter at dens tetningsanordning har fått tetningssamvirke i produksjonspakningen.. Det fluidum som er fanget i brønnhullet under pakningen må forskyves tilbake inn i formasjonen ved den ytterligere nedsenki.ng av tetningsanordningen i pakningen. Slik forskyvning av borefluidum inn i formasjonen er uønsket fordi det kan bevirke en tetting eller på annen måte skade formasjonsporene hvorigjennom olje og gass produséres. Dersom det benyttes en av ringromtrykket betjent prøve-ventil med en trykkventilt isolasjonsventil som vist i US patentskriftene nr. 3 964 544 eller 3 976 136, så vil kompresjonen av fluidum i prøvestrengens sentrale boring under prøveventilen øke prøveventilens operasjonstrykk i uønsket grad.

, Med oppfinnelsen tar man sikte på å hindre

et for høyt trykk i det avstengte fluidum, med det sikte-mål å unngå skader på pakningen, trykkopptegnerenprøve-ventilen eller andre verktøy i prøvestrengén. Det avstengte fluidum kan også utøve en bærevirkning på prøve-strengen og derved hindre at prøvestrengen setter seg skikkelig i røropphenget. Åpnes deretter en prøveventil i prøvestrengen så vil det avstengte fluidum frigjøres og dette vil bevirke at prøvestrengen vil falle et stykke ned, nvorved man løper en fare for at rørstrengen eller opphenget skades.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det å anordne

en ventil under prøveventilen og over tetningsanordningen i prøvestrengens nedre ende, hvilken ventil er utført slik at komprimert fluidum i prøvestrengens sentrale boring under den lukkede prøveventil kan slippe ut til brønnhullets ringrom over pakningen.

Hår ringromtrykket økes for betjening av prøve-ventiler av den type som er vist i de forannevnte US patentskrifter nr. 3 964 544 og 3 976 136, vil den ifølge oppfinnelsen foreslåtte ventil hindre en trykkøking i prøve-strengens sentrale boring, og en hylse aktiveres for derved å blokkere ventilen i lukket stilling. Hylsen låses i lukket stilling, slik at man kan utføre de behandlingsope-rasjoner for formasjonen som er vist i US patentskrift 3 976 136, såsom fortrengning av kjemikalier inn i formasjonen uten å tillate kjemikaliene å gå inn i ringrommet gjennom ventilen.

Med foreliggende oppfinnelse blir bruk av ring-romtrykkbetjent prøveutstyr sammen med en produksjonspakning mer effektiv fordi det trykknivå som er nødvendig for betjening av prøveverktøyet ikke heves i for sterk grad og operasjonen av verktøyet ikke påvirkes på annen måte.

Ved bruk av en produksjonspakning i forbindelse med prøving er det vanlig å senke en prøvestreng ned i brønnhullet helt til prøvestrengen treffer pakningen og en del av dens vekt hviler på pakningen. Den.resulterende endring i vektindikasjonen i overflaten som følge herav benyttes for å bestemme pakningens nøyaktige plassering.

Prøvestrengen trekkes så ut et stykke, slik at

et oppheng kan monteres i strengen. Dette opphenget benyttes så for opptagelse av vekten til prøvestrengen,

slik at prøvestrengens tetningsanordning kan bringes til virkning mot pakningen uten at pakningen må oppta en alt for stor vektbelastning.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under hen-visning til tegningene, hvor

fig. 1 viser et vertikalsnitt gjennom et brønn-hull i havbunnen, med en prøvestreng vist nedsenket i brønnhullet til en stilling like før prøvestrengens tetningsanordning går inn i en produksjonspakning, og

fig. 2a-2d viser et vertikalsnitt av en foretrukken utførelsesform av den nye ventil, med en radielt utvidbar gummihylse, en trykkbalansert hylseanordning for lukking av ventilen når ringromtrykket øker, en skjærmekanisme for styring av bevegelsen til den trykkbalanserte hylseanordning, og en låseanordning for låsing av den trykkbalanserte hylseanordning i en lukket stilling.

I fig. 1 er oppfinnelsen anskueliggjort i forbindelse med et brønnhull i havbunnen. En flytende arbeids-stasjon 1 er plassert over brønnhullet 3 i havbunnen 2. Brønnhullet 3 strekker seg ned til en formasjon 5 som skal prøves. Brønnhullet 3 er forsynt med et stålforingsrør 4 som er sementert på plass. En ledning 6 går i fra arbeidsstasjonens 1 dekk 7 og ned til et brønnhode 10. Arbeids-stasjonen 1 har et tårn 8 og vinsjutstyr 9 for heving og senking av verktøy for boring, prøving og kompletering av brønnen. - En prøvestreng 14 er vist senket ned i brønn-hullet 3. Prøvestrengen 14 innbefatter slike verktøy som en slippskjøt 15, som tjener til å kompensere for bølge-virkningen på stasjonen 1 under nedsenkingen av prøve-strengen, en prøveventil 16 og en sirkulasjonsventil 17.

Slippskjøten 15 kan være av den type som er beskrevet i US patentskrift 3 354 950. Prøveventilen 16

kan være av den type som reagerer på ringromtrykket, fortrinnsvis av den full åpningstype som er vist i US patentskrift 3 856 085, 3 976 136 eller 3 964 544.

Sirkulasjonsventilen 17 er fordelaktig av en

type som reagerer på ringromtrykket, og kan eksempekvis være av den type som er beskrevet i US patentskrift 3 850 250. Den kan også være av den kombinerte sirkulasjonsventil-og prøvetagingstype som er vist i US patentskriftene 4 063 593 eller 4 064 937. Sirkulasjonsventilen 17 kan også være av den stengbare type som er vist i US patentskrift 4 113 012.

Som beskrevet i de foran nevnte US patentskrifter påvirkes såvel prøveventilen 16 som sirkulasjonsventilen 17 av ringromtrykket. Ringromtrykket bestemmes av en pumpe på arbeidsstasjonens 1 dekk 7. Trykkendringer overføres gjennom en rørledning 12 til ringrommet 13 mellom forings-røret 4 og prøvestrengen 14. Ringromtrykket er isolert fra formasjonen 5 ved hjelp av en pakning 18 som er satt på plass like over formasjonen 5. Den nye ventil 20 ifølge foreliggende oppfinnelse er montert i prøvestrengen 14 under prøveventilen 16. Ventilen 20 benyttes fordelaktig sammen med en produksjonspakning av den permanente type, eksempelvis en Baker modell D-pakning, en Otis-W-pakning eller en Halliburton EZ-drill° SV-pakning. Slike pakninger er velkjente for fagfolk innenfor det spesielle område det her eir tale om.

Prøvestrengen 14 innbefatter en rørformet tet-nings anordning 19 i sin nedre ende. Denne tetningsanordning støter gjennom produksjonspakningen 18 og det dannes derved en tetning som isolerer ringrommet 13 over. pakningen 18 fra brønnhullet 104 like under pakningen 18,

i området ved formasjonen 5.

Et perforert endestykke 105 eller et annet prod-uksjonsrør er anordnet i bunnenden av tetningsanordningen

for derved å tillate at formasjonsfluider kan strømme i fra formasjonen 5 og inn i strømningspassasjen i prøvestrengen 14. Formasjonsfluidum slippes inn i brønnrommet 104 gjennom perforeringer 10 3 i foringsrøret 4 i området ved formasjonen 5.

En formasjonsprøve med styring av en fluidum-strøm fra formasjonen 5 gjennom strømningskanalen i prøve-strengen 14 kan foretas ved betjening av prøveventilen 16 og sirkulasjonsventilen 17 ved hjelp av ringromtrykket, med målijg av trykkoppbyggingskurver ved hjelp av egnede trykkfølere i prøvestrengen 14, som nærmere beskrevet i de foran nevnte US patentskrifter.

Prøvestrengen 14 senkes ned i brønnhullet 3 ved hjelp av vinsjen 9 helt til et med ribber forsynt oppheng 100 får bærekontakt med en bærepute 101 på havbunnen 2. Over opphenget 100 er det anordnet et prøvetre 102 som eksempelvis kan være av den trykkbetjente type som er vist i US patentskrift 4 116 2 72, eller av den hydraulisk betjen-bare type som leveres av Otis Engineering Corporation of Dallas, Texas, USA.

En vanlig måte for riktig plassering av opphenget 100 i prøvestrengen 14 er å senke prøvestrengen 14 uten opphenget ned i brønnhullet 3 helt til tetningsanordningen 19 er fullt ut innført i pakningen 18 og bunnenden av prøve-strengen 14 hviler mot toppen av pakningen 18. Denne tilstand indikeres ved overflaten som. en vektreduksjon av prøvestrengen 14, fordi en del av vekten overføres til pakningen 18. Prøvestrengen 14 merkes og heves et stykke ut av brønnhullet, slik at opphenget så kan monteres på riktig sted under det avsatte merke. Når prøvestrengen 14 så senkes ned igjen i brønnhullet 3 vil opphenget 100 komme til hvile mot bæreputen 101 samtidig som tetningsanordningen 19 vil være ført inn i pakningen 18 uten at prøvestrengens vekt opptas av pakningen.

dår tegningsanordningen 19 er innført i pakningen 18 vil fluidum være stengt inne i brønnrommet 104. Dette avstengte fluidum må forskyves tilbake inn i formasjonen når tetningsanordningen 19 føres videre ned i rommet 104. En bevegelse av tetningsanordningen 19 og det perforerte endestykke 10 5 inn i rommet 10 4 vil bevirke at trykket i rommet stiger. Derved øker det trykk som er nødvendig for å betjene en trykkbetjent isolasjonsventil i prøveventilen 16, dersom prøveventilen er av den type som er vist i US patentskrift 3 964 544.

Den nye ventil 20 er montert under prøveventilen 16 i den hensikt å tillate at innestengt formasjonsfluidum i rommet 10 4 kan bevege seg opp og inn i ringrommet 13

når tetningsanordningen 19 skyves ned i rommet 104. Derved unngår man en for stor trykkoppbygning i det indre av prøvestrengen 14 under prøveventilen 16, og man unngår også at boreslam i rommet 104 fortrenges inn. i formasjonen 5 under den avsluttende nedsenking av prøvestrengen 14.

Fig. 2a-2d viser et snitt gjennom den nye ventil 20. Ventilen 20 innbefatter ovenfra en overgang 22 med en ventilpakning 24. Deretter følger en kjernedel 26 som går inn i overgangen, en skjærhylse 28 med skjæreorganer 30 og låsetenner 32, og så følger et trykkhus 34, som opptar en skjærkjerne 36, og nederst er det montert en nippel 38.

Overgangen 22 er utformet som et i hovedsaken sylindrisk legeme. Løpet eller boringen i overgangen 22 begynner ovenfra med et gjengeparti 40 etterfulgt av en første sylindrisk boring 42. Deretter følger en konisk flate 44, en andre sylindrisk boring 46, som har en mindre diameter enn den første sylindriske boring 42, og så følger en konisk flate 48 som går utover. Deretter følger en tredje sylindrisk boring 50, som har en diameter som er større enn diameteren til den andre sylindriske boring 46, og så følger en fjerde sylindrisk boring 52, hvis diameter er mindre enn diameteren i den tredje sylindriske boring 50. I denne sistnevnte fjerde sylindriske boring 52

er det i overgangens vegg tatt ut flere åpninger 54, slik at det her tilveiebringes forbindelse mellom boringen 52 og yttersiden av overgangen. Nedenfor boringen 52 følger en avfasing 56 mot overgangens 22 endeflate 58.

Gjengepartiet 40 brukes for å.skru ventilen 20 inn i prøvestrengen 14, eksempelvis under prøveventilen 16, som kan være av den type som er vist og beskrevet i US patentskriftene 3 964 544 og 3 976 136.

På utsiden er overgangen 22 utformet med en første sylindrisk ytterflate 62 og en andre sylindrisk ytterflate 64. Denne ytterflaten 64 har en diameter som er mindre enn diameteren til ytterflaten 62, og mellom dem dannes det således en-skulder .66. Nedenfor den sylindriske'yttervegg 64 er overgangen utformet med en konisk skulder 68, som går over i en tredne sylindriske ytterflate 70. Deretter følger et gjengeparti 72, en fjerde sylindrisk ytterflate 74, hvori det er utformet et ringspor 76 for opptak av en elastomer pakning 78, og yttersiden av overgangen avsluttes med en avfasing 80 ved enden 58.

Selve ventillegemet eller ventilpakningen 24 er et elastomert element som er lagt rundt den andre sylindriske ytterflate 64 på overgangen 22, med anlegg mot skulderen 66. Ventilpakningen dekker over de nevnte åpninger 54. Ventilpakningen 24 muliggjør fluidumstrømning i fra overgangens 22 løp og ut til ringrommet utenfor ventilen 20, og hindrer en fluidumstrømning den andre veien, og virker således som enveis ventil. Ventilpakningen 24 kan være av et hvilket som helst egnet elastomert materiale.

Pakningen 78 i ringsporet 76 er også av et elastomert materiale, og man kan her benytte et hvilket som helst egnet elastomert pakningsmateriale, eksempelvis en egnet O-ring.

Kjernedelen 2 6 går inn i den nevnte fjerde sylindriske boring 52 i overgangen 22. Kjernedelen 26 er utformet som et i hovedsaken sylindrisk legeme, med en gjennomgående boring og en avtrappet ytterflate.

Kjernedelens 26 boring er regnet ovenfra utført med en avfasing 82 som går over i en sylindrisk boring 84. Denne sylindriske, boring trekker seg helt ned og ved kjernedelens endeflate 89 er det en avfasing 88. I den sylindriske borings 84 vegg er det tatt ut flere åpninger 86.

Kjernedelens 26 utside begynner med en avfasing 90. Deretter følger en første sylindrisk flate 92 hvori

det er utformet flere ringspor 94. I hvert ringspor 94

er det lagt inn pakninger 96 og pakningesstøtter 98. Nedenfor den første sylindriske flate 9 2 følger et kort konisk parti som danner en overgang til en andre sylindrisk flate 102. Denne andre sylindriske flate 102 har en diameter som er mindre enn diameteren til den første sylindriske flate 92. Deretter følger nok en konisk.overgang 104,

som går over i en tredje sylindrisk flate 106. Denne tredje sylindriske flate 106 har en diameter som er mindre enn diameteren til den andre sylindriske flate 102. Nederst er det utformet et gjengeparti 108 med en endeavfasing 110.

Pakningene 96 kan være av en hvilken som helst egnet elastomer type, eksempelvis en O-ring av elastomert materiale. Pakningesstøtten 9 8 er fortrinnsvis utformet med rektangulært tverrsnitt og kan eksempelvis være ringer av polytetrafluoretylen, med rektangulært tverrsnitt. Disse pakningsstøttene 9 8 er anordnet på hver side av primærpakning-ene 96 i ringsporene 94.

Den første sylindriske ytterflate 92 på kjernedelen 26 har i hovedsaken samme diameter som overgangens 22 fjerde sylindriske boring 52. Når kjernedelen 26 er ført

inn i overgangen 22 vil priinærpakningene 96 og pakningens-støttene 98 tette mellom de to elementene 22 og 26, samtidig som de muliggjør en relativ bevegelse mellom dem.

Skjærhylsen 28 er i hovedsaken vist i fig. 2b

og den er utformet som et i hovedsaken sylindrisk legeme med glatt ytterflate.

Innvendig er skjærhylsen 28 utformet med en avfasing 114 som etterfølges av et innvendig gjengeparti 116. Deretter følger en andre avfasing 118, en første sylindrisk boring 120, en andre sylindrisk boring 124 med en mindre diameter enn den første sylindriske boring 120,

men større enn diameteren til den første sylindriske boring 92 i kjernedelen 26, en tredje sylindrisk boring 128 med en-diameter som er større enn diameteren til den andre sylindriske boring 124, og deretter følger en tredje avfasing 130, en fjerde sylindrisk boring 132, hvis diameter er større enn diameteren i den tredje sylindriske boring 12 8, et andre innvendig gjengeparti 134 og en femte sylindrisk boring 136 med en diameter som er større enn diameteren til den fjerde sylindriske boring 132. Skjærhylsens endeflate er betegnet med 137.

På yttersiden er skjærhylsen 2 8 utformet med

en i hovedsaken glatt sylindrisk overflate 138 med nøkkel-flater 140.

Som vist er skjærhylsen skrudd samråen med overgangen ved hjelp av de samvirkende gjengepartier 116 og 72.

Inne i skjærhylsen 28 er det anordnet en skjær-anordning 30. Skjæranordningen 30 innbefatter en første skjærring 152, en andre skjærring 144, skjærpinner 146 og et deksel 150.

Den første skjærring 142 består av et ringelement med en innerflate 152 hvis diameter er litt større enn diameteren til kjernedelens 26 tredje sylindriske ytterflate

106, men mindre enn diameteren til den andre sylindriske ytterflate 102, og med en ytterflate 154 hvis diameter er litt mindre enn diameteren til skjærhylsens 28 andre syl indriske boring 124. I ringveggen er det tatt ut flere åpninger 14 8.

Den andre skjærringen 144 består av et ringelement med en innerflate 156 som har en diameter som er litt større enn diameteren til flaten 154 i den første skjærring 142, men mindre enn diameteren til den andre sylindriske boring 124 i skjærhylsen 28. Ringelementets ytterflate 15 8 har en diameter som er mindre enn dia-

meteren til den tredje sylindriske boring 128 i skjærhylsen 28. I ringveggen er det også her tatt ut flere åpninger 148. Disse åpninger 148 flukter med åpningen 148 i det første eller innvendige ringelement, og har samme dia-

meter som disse.

Skjærpinnene 146 er satt inn i åpningene 148

i de to skjærringene. Skjærtappene kan være av et hvilket som helst egnet materiale, og messing er et eksempel på

et foretrukket materiale.

For å holde skjærpinnene 146 på plass i åpningene 148 er det anordnet et deksel 150. Dette deksel 150 er i realiteten en sylindrisk hylse hvis innerdiameter er så

stor at dekselet kan passes over den andre skjærring 154. Ytterdiameteren til dekselet er tilpasset slik at dekselet

kan opptas i skjærhylsens 28 tredje sylindriske boring 128.

I sammensatt tilstand holdes skjærorganet 30 på plass i det rom som begrenses av den tredje sylindriske boring 128 i skjærhylsen 28 og den andre sylindriske ytterflate 106 på kjernedelen 26, og skjærorganet hindres i å bevege seg i den ene retningen ved at den ytre skjærring 154 støter an mot skulderflaten 126 inne i skjærhylsen 28.

Inne i skjærhylsen 28 er det anordnet låseklør 32. Låseklørene er utformet som delringelementer 162 som hver har en utvendig utsparing 16 4 for opptak av en elastomer ring 168. Låseklørene holdes på plass mellom kjernedelen og skjærhylsen, i et rom som nedad begrenses av trykkhuset 34. Den elastomere ring 68 kan være av et hvilket som helst egnet elastomert materiale som har tilstrekkelig styrke og etter-givenhet til å holde delringelementene samlet. Eksempelvis kan man benytte en egnet O-ring.

Et trykkhus 34 er skrudd sammen med skjærhylsen 28, under utnyttelse av skjærhylsens innvendige gjengeparti 134. Trykkhuset 134 er også i hovedsaken utformet som et sylindrisk legeme med et gjennomgående løp.

Innvendig er trykkhuset 34 regnet ovenfra utformet med en første sylindrisk boring 170 med i hovedsaken samme diameter som den fjerde sylindriske boring 52 i overgangen 22, og deretter følger en første avfasing eller konisk skulder 172, en andre sylindrisk boring 174 med en diameter større enn diameteren til den første sylindriske boring 170, en tredje sylindrisk boring 176 med en diameter som er mindre enne diameteren til den andre sylindriske boring 174, en andre avfasing eller konisk skulder 178, en fjerde sylindrisk boring 180 med en diameter som er større enn diameteren til den tredje sylindriske boring 176, en femte sylindrisk boring 184 med en diameter større enn diameter-

en til den fjerde sylindriske boring 180, et innvendig gjengeparti 186 og en sjette sylindrisk boring 188 hvis diameter i hovedsaken er den samme som diameteren i den femte sylindriske boring 184. I veggen i området ved den fjerde sylindriske boring 180 er det tatt ut flere åpninger 182 som gir forbindelse utad.

Utvendig er trykkhuset 34 utformet med et gjengeparti 190 som er dimensjonert for samvirke med det innvendige gjengeparti 134 på skjærhylsen 28, og deretter følger en avfasing 192, en første sylindrisk ytterflate 194 med

et ringspor 19 6 for en elastomer pakning 19 8, og en andre sylindrisk ytterflate 200, som i hovedsaken har samme dia-

meter som den sylindriske ytterflate 138 på skjærhylsen 28. På denne andre sylindriske ytterflate 200 er det utformet flere nøkkelflater 202. En skjærkjerne 36 er glidbart anordnet inne i trykkhuset 34. Denne skjærkjerne 36 har også

i hovedsaken sylindrisk form med et innvendig løp.

Skjærkjernens 36 innvendige løp begynner med en første sylindrisk boring 206 med en diameter som er litt større enn diameteren til den tredje sylindriske ytterflate 106 på kjernedelen 26, og deretter følger et innvendig gjengeparti 208 som er beregnet for samvirke med gjengepartiet 108 på kjernedelen 26. Så følger en andre sylindrisk boring 210 med en diameter i hovedsaken lik diameteren i den sylindriske boring 84 i kjernedelen 26, og nederst er den en avfasing 212, som danner en overgang til endeflaten 250.

Utvendig er skjærkjernen 36 utformet med en første sylindrisk flate 214 med i hovedsaken samme diameter som den første sylindriske flate 92 på kjernedelen 26. I denne første sylindriske flate 214 er det et parti 216 med redu-sert diameter, slik at det her dannes et ringrom. Videre er det tatt ut et ringspor 218 for en primærpakning 220

med pakningsstøtter 222. En konisk skulder 224 danner en overgang til en andre sylindrisk ytterflate 226 hvis diameter i hovedsaken er lik diameteren i den tredje sylindriske boring 176 i trykkhuset 34. Også i denne sylindriske ytterflate er det tatt ut et ringspor 228 for en primærpakning 230 og pakningsstøtter 232. Etter den sylindriske ytterflate 226 følger en avfasing 2 34 til en tredje sylindriske flate 2 36 hvis diameter er litt mindre enn diameteren til den andre sylindriske f late 226. Så følger en fjerde sylindrisk ytterflate 2 38 med en diameter som i hovedsaken er lik diameteren til den fjerde sylindriske boring 52 i overgangen 22, etterfulgt av en tredje avfasing 240, en femte sylindrisk flate 244 med en diameter som er mindre enn diameteren til den fjerde sylindriske flate 238, en sjette sylindrisk flate 246 med en diameter som er større enn diameteren til den femte sylindriske flate 244, men mindre enn diameteren til den fjerde sylindriske flate 2 38, og til-

slutt følger en fjerde avfasing 248 mot endeflaten 250. Den sjette sylindriske flate 246 er forsynt med flere ikke viste langsgående spor som strekker seg i fra endeflaten 250 på skjærkjernen 36 og opp til den femte sylindriske flate 244, slik at det på den måten dannes flere rygger eller ribber 247.

Det tidligere nevnte ringrom 216 har en aksial lengde eller ringspor bredde som er større enn den aksiale lengden til låseklørne 32, slik at låseklørne således kan opptas i dette ringrom ved tilsvarende forskyvning av de enkelte elementer.

Pakningene 218, 228, 222 og 232 har samme kon-struktive utførelse som pakningene 96 og 98.

Mellom skjærkjernen 36 og trykkhuset 34 er det en elastomer pakning 2 52 som kan gli mellom elementene 36 og 34 og på tegningen har anlegg mot den koniske skulder 224. Denne elastomere pakning 252 kan være av et hvilket som helst egnet elastomert pakningsmateriale, og kan eksempelvis være en egnet O-ring.

En nippel 38 er skrudd på trykkhuset 34, som vist i fig. 2d. Nippelen 38 har et gjennomgående løp som ovenfra begynner med en første sylindrisk boring 254 med i hovedsaken samme diameter som diameteren i den fjerde sylindriske boring 52 i overgangen 22. I dette parti av nippelen ér det uttatt flere åpninger 256 i nippelens vegg, slik at man får forbindelse utad. Videre er det tatt ut et ringspor 258 med en primærpakning 260 og pakningsstøtter 262. Så følger en andre sylindrisk boring 264 med-en diameter som er litt større enn diameteren til den femte sylindriske ytterflate 244 på skjærkjernen 36. Her er det tatt ut flere langsgående spor 266 utformet for samvirke med ribbene 246 på skjærkjernen 36. Mellom disse langsgående spor 266 dannes det ribber 267 innvendig i nippelen 38. Videre nedover er nippelen innvendig utformet med en konisk skulder 268, en tredje sylindrisk boring 270 hvis diameter er større enn diameteren til den sjette sylindriske ytterflate 246 på skjærkjernen 36, og så følger en andre konisk skulder 272, etterfulgt av en fjerde sylindrisk boring 274 hvis diameter i hovedsaken er lik diameteren i den andre sylindriske boring 210 i skjærkjernen 36. Til slutt følger en avfasing 276 mot endeflaten 278 på nippelen 38.

Pakningene 260, 262 er av samme type som pakningene 96, 98 i kjernedelen 26.

På utsiden har nippelen 38 en første avfasing 280, etterfulgt av en første sylindrisk flate 282 med en diameter som er mindre enn diameteren til den fjerde sylindriske boring 180 i trykkhuset 34. I denne sylindriske flate er det flere åpninger 256 gjennom nippelens vegg. Videre nedover følger en andre avfasing eller konisk skulder 284, og så følger et første ytre gjengeparti 286 beregnet for samvirke med gjengepartiet 186 i trykkhuset 34. Videre nedover følger en andre sylindrisk flate 288 med en diameter i hovedsaken lik diameteren i den sjette sylindriske boring 188 i trykkhuset 34. Her er det utformet et ringspor 290 med en elastomer pakning 29 2, som tetter mot den sjette sylindriske boring 188 i trykkhuset. Videre nedover følger så en tredje sylindrisk flate 294 med en diameter i hovedsaken lik diamteren til trykkhusets andre sylindriske flate 200. På denne tredje sylindriske flate 294 er det utformet flere nøkkelflater 296. En konisk skulder 298 danner en overgang til et andre gjengeparti 300 beregnet for sammen-skruing med med andre verktøy eller rør. Nippelens endeflate er betegnet med 278.

Når ventilen 20 settes sammen plasseres først ventillegemet 24 på overgangen 22 og overgangen skrus så sammen med skjærhylsen 28, trykkhuset 34 og nippelen 38, idet disse elementer da sammen sanner et ytre hus 302. Innvendig plasseres kjernedelen (tetningskjernen) 26 og skjærkjernen 36. Disse skrus sammen og danner en i det ytre hus 302 glidbar kjerne 304.

Den glidbare kjerne er trykkbalansert i det

ytre hus 302 som følge av at den første sylindriske flate 92 på tetningskjernen 26, den første sylindriske flate 214 på skjærkjernen 36 og den fjerde sylindriske flate 238

på skjærkjernen 36 har i hovedsaken samme diameter og er. av-tettet mot henholdsvis den fjerde sylindriske boring 52 i overgangen 22, den første sylindriske boring 170 i trykkhuset 34 og den første sylindriske boring 254 i nippelen 38.

Disse sistnevnte boringer har alle i hovedsaken samme diameter. Ved at glidekjernen 304 er trykkbalansert oppnår man at interne fluidumtrykkvariasjoner ikke vil påvirke glidekjernen

i den ene eller annen retning inne i det ytre hus 302 i ventilen 20.

Når ventilen 20 senkes ned i brønnhullet 3 som

en del av en prøvestreng 14 vil trykket i ringrommet 13

være lik trykket i det indre løp i ventilen 20. Når ventilen 20 senkes ned på plass vil det således ikke skje noen fluidumoverføring gjennom åpningene 54. Når prøvestrengen 14 er senket tilstrekkelig ned slik at tetningsanordningen 19 er plassert i pakningen 18 vil fluidumtrykket i ventilens 20 boring begynne å øke og vil til slutt nå et nivå høyere enn fluidumtrykket i ringrommet 13 ettersom prøvestrengen senkes lengre ned i hullet og brønnfluidum i brønnhull-rommet 10 4 komprimeres som følge av at teningsanordningen 19 beveger seg ned i rommet 104. Det høyere fluidumtrykk i ventilen 20 vil bevirke at ventillegemet eller ventilpakningen 24 ekspanderer radielt utover og slipper ut fluidum gjennom åpningene 24 og inn i ringrommet 13. Når tilstrekkelig fluidum er støtt ut i fra ventilens boring vil fluidumtrykket i ventilen igjen være lik trykket i ringrommet i brønnhullet og ventillegemet vil da gå tilbake til utgangs-stillingen og lukke åpningene.54.

På denne måten kan brønnfluidum fjernes fra

rommet 104 eller pakningen 18 helt til prøvestrengen 14

er satt på plass. Når prøvestrengen 14 er senket tilstrekkelig ned vil en del av prøvestrengens vekt bæres av pakningen 18 og på overflaten vil man kunne registrere dette med der-til egnet vektavfølingsutstyr. Prøvestrengen 14 markeres ved arbeidsstasjonens dekk 7 og løtes så opp tilstrekkelig til at opphenget 100 kan monteres på riktig plass i prøve-strengen 14. Prøvestrengen 14 senkes så ned igjen i brønn-

hullet helt til opphenget 100 hviler mot bæreputen 101. Opphenget 100 er montert slik montert i prøvestrengen 14 at vekten av prøvestrengen 14 under opphenget 100 opptas av opphenget, når tegningsanordningen 19 er ført inn i pakningen 18.

I denne tilstand kan den ringrombetjente prøve-ventil 16 betjenes på vanlig måte. Når ringrom-fluidumtrykk-nivået stiger eller synker i forbindelse med betjeningen av prøveventilen 16 vil den glidbare kjerne som utgjøres av tetningskjernen 26 og skjærkjernen 36 i ventilen 20 bevege-seg oppover i ventilens ytre hus 302 så snart et bestemt fluidumtrykk er nådd, og den glidbare kjerne vil da blokkere eller tildekke åpningene 54 og hindre en fluidumstrømning fra boringen i ventilen 20 og ut gjennom åpningene 54.

Den glidbare kjerne 26, 36 bringes til å bevege seg oppover når fluidumtrykket i brønnringrommet når et bestemt nivå og dette skjer fordi fluidum kan strømme inn gjennom åpningen 182 i trykkhuset .34 og inn i den fjerde sylindriske boring 180 og der påvirke den glidbare kjernedel i retning oppover. Det ringareal som påvirkes er større enn ringarealet mellom første sylindriske flate 214 og den sylindriske boring 84 og ringromfluidumtrykket er også større enn fluidumtrykket i ventilens 20 boring, slik at når et bestemt fluidumtrykknivå i brønnhullets ringrom er oppnådd vil glidekjernen 304 bevege seg oppover i ventilen 20.

For å hindre at glidekjernen 304 beveger seg oppover i ventilen 20 til en hver tid når fluidumtrykket i brønn-hullringrommet overskrider fluidumtrykket i boringen i ventilen 20 er det sørget for at endeflaten 204 på skjærkjernen 36 slår an mot enden 143 på den første skjærring 142 i skjærorganet 30 .

Ved å variere antall skjærpinner 146 som nolder

de to skjærringer 142 og 144 sammen, kan man stille inn den kraft som er nødvendig for å bevirke skjæring av skjærpinnene, ved hvilken skjæring glidekjernen 304 tillates å bevege seg oppover i ventilen 20, og derved bestemmer man også det trykknivå som er nødvendig for å gi den ønskede

kraft. Når det utøves en tilstrekkelig kraft på glidekjerne 304 vil skjærpinnene 146 kuttes og glidekjernen 304 kan så bevege seg oppover og derved samtidig ta med seg den første skjærring 142 sammen med de tilhørende deler av de avskårne skjærpinner 146. Tetningskjernens '26 endeflate 112 vil til slutt slå an mot skulderen 60 i overgangen 22. Kjernedelen 304 vil holdes i denne stilling fordi låseklørne 32 vil få samvirke med ringrommet 216 og derved låse skjærekjernen 36. Låseklørne presses inn i ringrommet 216 under påvirkning av den elastomere ring 16 8.

Når glidekjernen 304 beveger seg oppover i det ytre hus 302 vil den elastomere pakning 252 bevege seg oppover og vil virke som en dempepute mellom den koniske skulder 224 og den koniske skulder 172.

Med den nye ventil oppnår man flere fordeler sammenlignet med andre typer forbiløps-ventiler.

Den nye ventil krever intet styrbart fluidumsystem og krever derfor heller ikke tilhørende vedlikehold og ren-hold.

Ventilen har en trykkbalansert glidekjerne som ikke påvirkes av interne fluidumtrykkfluktuasjoner i ventilen .

Ventilen gjør bruk av et enkelt, pålitelig og lett kontrollerbart skjærorgan.

Ventilen gjør likeledes bruk av en enkel og pålitelig låseklomekanisme for å holde glidekjernen på plass i en bestemt stilling i ventilens ytre hus.

Ventilen utgjør en enkel og pålitelig tilbake-slags-eller enveis ventil for styring av fluidum fra det indre av ventilen og til utsiden av denne.

Ventilen er enkel i fremstilling, montering og bruk.

Claims (10)

1. Tilbakeslagsventil, karakterisert ved at den innbefatter et ytre rørformet hus (302) med et gjennomgående iiregulært løp og med første og andre vegg-åpninger (182, 54),

   en rørformet glidekjerne (304) med irregulær ytterflate med en ringskulderanordning plassert mellom de nevnte første og andre åpninger (182, 54), idet glidekjernen (304) er på av-tettet måte glidbart anordnet i løpet i det ytre hus (302) i en første stilling i hvilken den nevnte ringskulderanordning kommuniserer med den nevnte første åpning (182) og glide-kjernéns (304) kommuniserer med den nevnte andre åpning (54),

   et ventillegeme (24) på utsiden av huset (302), hvilket ventillegeme blokkerer den nevnte andre åpningen (54) og tillater overstrømning fra husets løp og til utsiden av huset, men hindrer overstrømning motsatt vei, og et skjærorgan (30) inne i huset (302) , hvilket skjærorgan har en første del (142) som har anlegg mot et parti (204) av glidekjernens (304) irregulære ytterflate og en andre del (144) som har anlegg mot et parti (126) av husets (302) irregulære løp, og hindrer en bevegelse av glidekjernen (304) i forhold til husets (302) i en første stilling av glidekjernen, helt til det utøves en tilstrekkelig kraft på glidekjernen.
2. 2. Tilbakeslagsventil ifølge krav 1, karakterisert ved en låseklomekanisme (32) i det ytre rørformede hus (302), hvilken låseklomekanisme tillater en bevegelse av glidekjernen (304) i fra den første stilling inne i huset.
3. 3. Tilbakeslagsventil ifølge krav 2, karakterisert ved et låsekloopptak (216) på glidekjernen (304), hvilket opptak (216) er slik anordnet på glidekjernen at det tillates en bevegelse av glidekjernen i fra den første stilling i huset (302) og til en andre stilling i huset, i hvilken andre stilling låseklørne går inn i låsekloopptaket og derved hindrer en bevegelse av glidekjernen i fra denne andre stilling i fra huset.
4. 4. Tilbakeslagsventil ifølge krav 3, karakterisert ved en ribbeanordning (247) på ytterflaten til glidekjernen (304) ved en ende av denne, og langsgående utsparinger eller spor (266) i et parti av husets (302) irregulære løp og beregnet for glidbart opptak av de nevnte ribber på glidekjernen (304).
5. 5. Tilbakeslagsventil. ifølge krav 1, karakterisert ved at huset (302) innbefatter en overgang (2 2) i hvis vegg den eller de nevnte andre åpninger (54) er utformet, hvilken overgang har et irregulært løp,

   en skjærhylse (28) som i den ene enden er festet til en ende av overgangen (22), hvilken skjærhylse har et irregulært løp,

   et trykkhus (34) hvis ene ende er festet til den andre enden av skjærhylsen (28), med den eller de nevnte første åpninger (182) utformet i veggen, og med et irregulært løp, hvilket trykkhus opptar den nevnte ringskulderanordning på glidekjernen (304), og

   en nippel (38) hvis ene ende er festet til den andre enden av trykkhuset, og som har et irregulært løp og i dette har langsgående spor eller opptak (266).
6. 6. Tilbakeslagsventil ifølge krav 5, karakterisert ved at glidekjernen (304) innbefatter en tetningskjerne (26) med en irregulær ytterflate, og en skjærkjerne (36) som er festet til den ene enden av tetningskjernen (26), hvilken skjærkjerne har en irregulær ytterflate, og har skjærorgan-anslag (204) på den enden som er sammenfestet med tetningskjernen, og videre har en ringskulderanordning på sin irregulære ytterflate samt ribber (247) eller lignende ved den andre enden av skjærkjernen, hvilke ribber har glidbart samvirke med de langsgående spor eller opptak (266) i nippelen.
7. 7. Tilbakeslagsventil ifølge krav 6, karakterisert ved en låseklomekanisme (32) plassert i et parti av skjærhylsens (2 8) irregulære boring, med glidbart

   samvirke med den endedel av skjærkjernen (36) som er festet til en ende av tetningskjernen (26) og et låsékloopptak (216) i skjærkjernens irregulære ytterflate bak den enden av skjær-

   kjernen som er festet til den ene enden av tetningskjernen, slik at når glidekjernen (304) beveges fra den første still-

   ing i huset (302) , så muliggjør forbindelse gjennom den andre åpning (54) fra løpet i huset og til utsiden av huset, og til en andre stilling i huset, i hvilken stilling forbind-elsen gjennom den eller de andre åpninger (54) hindres av glidekjernen, vil låseklomekanismen gå inn i låsekloopptaket og derved hindre en bevegelse av glidekjernen fra den andre stilling i huset.
8. 8. Tilbakeslagsventil ifølge krav 7, karakterisert ved at skjærorganet (30) innbefatter en første skjærring (142) med flere åpninger og i anlegg mot et parti (204) på den irregulære ytterflaten til glidekjernen (304), en andre skjærring (154) med flere åpninger i flukt med de nevnte åpninger i den første skjærring,

   og i anlegg mot et parti (126) i husets (302) irregulære boring, samt skjærpinner (146) , hvilke skjærpinner er montert i de nevnte åpninger i skjærringene og således hindrer en relativ bevegelse mellom disse helt til det utøves en bestemt kraft på glidekjernen (304) , hvilken kraft over-føres fra det nevnte parti på glidekjernens irregulære ytterflate og til den første skjærring og bevirker at skjærpinnene brytes, hvorved den relative bevegelse mellom første og andre skjærring tillates.
9. 9. Tilbakeslagsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at ventillegemet (24) består av et av elastomert materiale fremstilt skjørt eller hylse som ligger rundt huset (302) og blokkerer den eller de nevnte andre åpninger (54), hvilket elastomere skjørt er radielt ékspan-derbart utover.
10. 10. Tilbakeslagsventil ifølge krav 1, karakterisert ved at glidekjernen (304) er trykkbalansert.