NO309955B1 - Anordning ved en muffeventil og fremgangsmate til sammenstilling av samme - Google Patents
Anordning ved en muffeventil og fremgangsmate til sammenstilling av samme Download PDFInfo
- Publication number
- NO309955B1 NO309955B1 NO20002287A NO20002287A NO309955B1 NO 309955 B1 NO309955 B1 NO 309955B1 NO 20002287 A NO20002287 A NO 20002287A NO 20002287 A NO20002287 A NO 20002287A NO 309955 B1 NO309955 B1 NO 309955B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sleeve
- outer sleeve
- inner sleeve
- bead
- openings
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 62
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 18
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 17
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 17
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 14
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution 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
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/14—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of tools, e.g. sleeve valves operated by pistons or wire line tools
-
- 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
- F16K5/0407—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 with particular plug arrangements, e.g. particular shape or built-in means
-
- 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
- F16K5/0457—Packings
- F16K5/0478—Packings on the plug
-
- 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
- E21B2200/02—Down-hole chokes or valves for variably regulating fluid flow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Check Valves (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en anordning ved en muffeventil for fluidstrøm mellom et hydrokarbonreservoar og en brønn i hydrokarbonreservoaret, hvor brønnen i reservoarområdet omfatter et foringsrør, hvor muffeventilen har en langstrakt, sylindrisk form og er anordnet inne i foringsrøret eller i ett med et parti av foringsrøret og omfatter en fast ytterhylse og en dreibar innerhylse som ved hjelp av en aktuator eller et verktøy er dreibar for å bringe åpninger i ytterhylsen og innerhylsen inn og ut av innbyrdes korrespondanse, for innstilling av fluidstrømmen gjennom åpningene.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til sammenstilling av anordningen ved en muffeventil, hvor ytterhylsen og innerhylsen er fremstilt separat.
Ved utvinning av hydrokarboner fra hydrokarbonreservoarer bores brønner fra sjøbunnen eller jordoverflaten ned til reservoaret som står under trykk. Brønnene fores med foringsrør for å hindre at de raser sammen. Foringsrøret perforeres i reservoarområdet, slik at hydrokarboner kan strømme inn i brønnen. For å føre hydrokarbonstrømmen ut av reservoarområdet plasseres et produksjonsrør inne i foringsrøret. Dette produksjonsrøret strekker seg fra sjøbunnen eller jordoverflaten ned til en produksjonspakning som er anordnet mellom produksjonsrøret og den innvendige vegg i foringsrøret i utkanten av eller utenfor reservoarområdet, og som har til oppgave å hindre at hydrokarboner strømmer opp i brønnen på utsiden av produksjonsrøret.
Brønnen kan strekke seg langt gjennom reservoaret, eksempelvis 2000 meter. Et hydrokarbonreservoar inneholder vanligvis både olje, gass og vann. Produksjonsforholdene, det vil først og fremst si mengden av olje, gass og vann og trykket i reservoaret, varierer vanligvis langs brønnen, og endres i løpet av produksjonstiden. Strømmen inn i brønnen på de forskjellige steder i reservoaret kan være en tilnærmet ren strøm av olje, gass eller vann, eller en blanding av to eller alle tre av disse bestanddelene.
For å kunne opprettholde trykket i reservoaret, slik at strømmen inn i brønnen opprettholdes, er det alltid ønskelig å stenge for innstrømming av vann i brønnen. Hvorvidt det er ønskelig å stenge for innstrømming av gass, og strømmer som inneholder en blanding av olje, gass og vann, avhenger av kapasitet og type av prosessutstyr som tar hånd om brønnstrømmen etter at den er kommet opp av brønnen. Enkelte steder kan det være ønskelig med en delvis avstenging av strømmen.
For å opprettholde trykket i reservoaret benyttes det enkelte steder vann- eller gassinjeksjon, og det kan da være ønskelig å ha muligheten for å regulere innstrømmingen til reservoaret langs brønnen.
For å regulere strømmen til eller fra en brønn kan det benyttes muffeventiler, som kan være anordnet i ett med et parti av foringsrøret, eller som kan være plassert inne i foringsrøret. For å kunne regulere strømmen til eller fra brønnenrfor skjellige steder i reservoaret plasseres muffeventiler med passende avstand i brønnen. Muffeventilene omfatter en utvendig hylse og en innvendig hylse som begge er forsynt med åpninger. Den utvendige hylse er fast, mens den innvendige hylse er bevegelig for å bringe åpninger i de to hylsene inn og ut av innbyrdes korrespondanse, for å åpne henholdsvis stenge for strøm gjennom muffeventilen.
Muffeventilene har motstående innbyrdes bevegelige flater, som i enkelte av muffeventilens stillinger er blottlagt for fluider i brønnen. Bestanddeler som finnes i disse fluidene har en tilbøyelighet til å avleires på blottlagte flater, og dette kan føre til at muffeventilene kiler seg fast eller sementeres fast av avleiringer.
Et annet problem forbundet med ventiler i hydrokarbonbrønner er sand, som kiles fast i ventilene, og sliter på bevegelige flater.
Et tredje problem er at ventilene kan utsettes for store trykkforskjeller mellom innsiden og utsiden. Disse trykkforskjellene kan utvide eller komprimere ventilene, hvilket påvirker ventilenes evne til å stenge for strømmen.
Problemer av den ovennevnte art er kjent innenfor andre fagfelt, og løses ofte med fleksible pakninger av ikke-metallisk materiale. I en oljebrønn kan imidlertid temperaturen være 100°C, trykket 200 bar eller mer, og det kan være bestanddeler som tærer på pakningsmaterialene. Erfaring viser at ingen kjente pakningsmaterialer tåler slike forhold gjennom flere år, og det er derfor ønskelig å finne andre konstruktive løsninger på de ovennevnte problemer.
US 6 044 908 beskriver en glidehylseventil for regulering av fluidstrøm mellom et brønnringrom og en streng av brønnrør, hvilken ventil omfatter en glidehylse som er anordnet koaksialt i et ytre hus, idet ventilen er forsynt med et primærtetningselement som er båret av huset for tettende inngrep med huset. Det primære tetningselement omfatter i en avlastet tilstand et ringformet, monolittisk legeme med en første, radialt utovervendende i ringretningen forløpende tetningsflate, og en annen, radialt innovervendende i ringretningen forløpende tetningsflate, idet den annen tetningsflate har minst én i ringretningen forløpende radialt innover ragende ribbe, idet ribben, når den ses i et tverrgående tverrsnitt, har et radialt innerste konvekst parti, idet i ringretningen forløpende avlastningspartier er dannet på aksialt motsatte sider av ribben, og tetningselementet er laget av et hovedsakelig ikke-elastomerisk materiale som har tilstrekkelig hukommelse til å tilveiebringe en presstetning mellom tetningselementet og huset, og tetningselementet og hylsen.
US 5 080 325 beskriver belegging av korrosjonsutsatte deler i ventilanordninger med korrosjonsbestandige metallegeringer.
US 5 285 850 beskriver et brønnkompletteringssystem som er koblet til et kveilrør, med en glidehylseventil for regulering av en strøm av produksjonsfluid inn i pro duksj onsr ør strengen.
Oppfinnelsens hensikt er å frembringe en forbedret anordning ved en muffeventil for fluidstrøm mellom et hydrokarbonreservoar og en brønn i hydrokarbonreservoaret. Hensikten er videre å frembringe en fremgangsmåte til sammenstilling av anordningen ved en muffeventil.
Hensiktene oppnås i henhold til oppfinnelsen med en anordning ved en muffeventil og en fremgangsmåte av den innledningsvis nevnte art som er kjennetegnet ved de trekk som er anført i kravene.
Oppfinnelsen vedrører således en anordning ved en muffeventil for fluidstrøm mellom et hydrokarbonreservoar og en brønn i hydrokarbonreservoaret, hvor brønnen i reservoarområdet omfatter et foringsrør, hvor muffeventilen har en langstrakt, sylindrisk form og er anordnet inne i foringsrøret eller i ett med et parti av foringsrøret og omfatter en fast ytterhylse og en dreibar innerhylse som ved hjelp av en aktuator eller et verktøy er dreibar for å bringe åpninger i ytterhylsen og innerhylsen inn og ut av innbyrdes korrespondanse, for innstilling av fluidstrømmen gjennom åpningene. Ytterhylsen og innerhylsen vil fremstilles hver for seg, og maskineres til nøyaktige toleranser. Innerhylsen omfatter minst én utvendig vulst med en overflate som, i en ikke montert, ubelastet tilstand av ytterhylsen og innerhylsen, har en avstand fra innerhylsens senterlinje som er større enn ytterhylsens innvendige radius. Etter montering av innerhylsen inne i ytterhylsen vil vulsten presses mot innsiden av ytterhylsen, og både ytterhylsen og innerhylsen vil av denne årsak deformeres noe. Denne deformasjonen vil forårsake et kontakttrykk mellom vulstens overflate og innsiden av ytterhylsen.
Vulsten har en overflate som er større enn en korresponderende åpning i ytterhylsen, og vulsten kan ved en dreiing av innerhylsen til en for muffeventilen stengt stilling bringes til å dekke ytterhylsens åpning. I den stengte stilling omslutter dermed vulsten ytterhylsens åpning med et tettende kontakttrykk i et område rundt ytterhylsens åpning.
Det oppnås dermed tetting av ytterhylsens åpning uten bruk av pakninger. Størrelsen av kontakttrykket, og dets variasjon ved varierende driftsforhold, særlig forskjellige indre og ytre trykk i muffeventilen, kan påvirkes av geometriske forhold vedrørende ytterhylsen og innerhylsen med muffen. Det er ifølge oppfinnelsen funnet flere meget fordelaktige geometriske forhold, som vil bli forklart nærmere i den detaljerte del av beskrivelsen.
I en foretrukket utførelse, i innerhylsens ikke monterte stilling, er vulstens overflate sylindrisk og har en senterlinje som er parallell med innerhylsens senterlinje, og senterlinjen for vulstens sylindriske overflate ligger mellom vulsten og innerhylsens senterlinje. Denne utførelsen er funnet å gi en god tetning.
Vulsten har fortrinnsvis skrå eller avrundede sidekanter, for å unngå fastkiling ved dreiing av innerhylsen. Videre er både vulsten og innsiden av ytterhylsen i områder nær åpningene fortrinnsvis belagt med hardmetall, hvilket sterkt reduserer slitasje fra sand i brønnen.
Anordningen ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen kan ha flere konstruktive utførelser. Det er imidlertid foretrukket at ytterhylsen i et tverrplan av muffeventilen har to åpninger, og at innerhylsen har to vulster og to åpninger som kan bringes i korrespondanse med disse to åpninger i ytterhylsen. Det frembringes dermed en symmetrisk konstruksjon hvor siderettede krefter utbalanserer hverandre. Det kan videre være flere tverrplan med åpninger anordnet i muffeventilens lengderetning, slik at det oppnås et ønsket areal av åpningene.
I tillegg til at innerhylsen er dreibar til stillinger hvor vulstene fullstendig stenger ytterhylsens åpninger, altså en fullstendig stengt stilling av muffeventilen, og stillinger hvor ytterhylsens og innerhylsens åpninger korresponderer fullstendig, kan innerhylsen også være dreibar til én eller flere mellomstillinger. Det kan på denne måte oppnås en trinnløs regulering av muffeventilen.
Dreiingen av innerhylsen kan utføres ved hjelp av et gripeverktøy som er anordnet i enden av en borestreng, og som kan gripe innerhylsen og rotere denne sammen med borestrengen. Dreiingen kan også utføres med et fjernstyrt rotasjonsverktøy som kan fjernstyres med kveilrør eller kabel, og som ved hjelp av innebygde hydraulisk eller elektrisk aktiverbare gripeelementer kan gripe innerhylsen og rotere denne, idet andre gripeelementer fastholder rotasjonsverktøyet til foringsrøret. Anordningen ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen kan også forsynes med en innebygd, fjernstyrt hydraulisk eller elektrisk aktiverbar dreiemekanisme for dreiing av innerhylsen.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til sammenstilling av anordningen ved en muffeventil, hvor ytterhylsen og innerhylsen er fremstilt separat. Ved denne fremgangsmåten deformeres minst én av ytterhylsen og innerhylsen elastisk, hvoretter innerhylsen føres inn i ytterhylsen. Deformasjonen av ytterhylsen kan utføres med en hydraulisk presse, og deformasjonen av innerhylsen kan utføres med kiler.
Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere i tilknytning til en beskrivelse av en bestemt utførelse, og med henvisning til tegningene, hvor: fig. la-c viser en ytterhylse som inngår i en anordning ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen,
fig. 2a-d viser en innerhylse som inngår i en anordning ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen,
fig. 3a-e viser innerhylsen innmontert i ytterhylsen, og
fig. 4 viser detaljer ved innerhylsen.
Fig. la er et perspektivriss av en ytterhylse 1 som inngår i en anordning ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen. Fig. lb viser ytterhylsen 1 sett fra siden, mens fig. lc viser et lengdesnitt lagt langs snittlinjen Ic-Ic på fig. lb. Ytterhylsen 1 har to åpninger 3 anordnet diametralt overfor hverandre, og en innvendig radius r2. Fig. 2a er et perspektivriss av en innerhylse 2 som inngår i en anordning ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen. Fig. 2b og 2c viser innerhylsen 2 fra siden, i riss som står 90° på hverandre. Fig. 2d viser et tverrsnitt lagt langs snittlinjen Ild-IId på fig. 2c. Innerhylsen 2 har to åpninger 4 anordnet diametralt overfor hverandre, og to vulster 5 som også er anordnet diametralt overfor hverandre. Vulstene 5 er vist sirkulære, men dette er ingen betingelse ved oppfinnelsen. Som vist på fig. 2d har vulstene 5 overflater 6 som har avstander 1, fra en senterlinje 9 for innerhylsen 2. Fig. 3a er et sideriss som viser innerhylsen 2 innmontert i ytterhylsen 1. Fig. 3b viser et lengdesnitt lagt langs snittlinjen Illb-IIIb på fig. 3a, mens fig. 3c-e viser tverrsnitt lagt langs snittlinjen IIIc-IIIc på fig. 3a, i forskjellige stillinger av innerhylsen 2.
Den sammenmonterte ytterhylse 1 og innerhylse 2 inngår i en muffeventil for fluidstrøm mellom et hydrokarbonreservoar og en brønn i hydrokarbonreservoaret, hvor brønnen i reservoarområdet omfatter et foringsrør. Muffeventilen har en langstrakt, sylindrisk form, og kan være en del av foringsrøret, idet ytterhylsen kan være i ett med et parti av foringsrøret, og være innskrudd i dette på tilsvarende måte som en rørlengde. I en annen utførelse kan foringsrøret være perforert, og muffeventilen være anordnet inne i foringsrøret, idet tetninger mellom muffeventilen og foringsrøret i enden av ytterhylsen forhindrer fluidstrøm utenom muffeventilen.
Ytterhylsen 1 er således fast og stillestående, mens innerhylsen 2 er dreibar. Innerhylsen 2 kan ved hjelp av en ikke vist aktuator eller et verktøy dreies til stillinger hvor ytterhylsens åpninger 3 korresponderer med innerhylsens åpninger 4, hvilket er vist på fig. 3d. Muffeventilen er her i en åpen stilling, hvor fluid kan strømme fra reservoaret til brønnen eller omvendt, avhengig av muffeventilens anvendelse. Når åpningene 3,4 bringes ut av innbyrdes korrespondanse, vil fluidstrømmen reduseres. Det problem som løses med anordningen ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen er hvordan fluidstrømmen skal kunne stenges under forskjellige driftsforhold i brønnen.
Muffeventiler er, som omtalt i den generelle delen av beskrivelsen, kjent teknikk, og både selve muffeventilen og innretningene for dreiing av innerhylsen kan ha flere utforminger. Oppfinnelsen er avgrenset til selve hylsene som stenger eller åpner for fluidstrømmen, og forklaringen vil i det følgende begrense seg til dette.
Ytterhylsen 1 og innerhylsen 2 vil fremstilles hver for seg, og maskineres til nøyaktige toleranser. I en ikke montert, ubelastet tilstand av ytterhylsen 1 og innerhylsen 2, er avstanden 1, fra vulstens 5 overflate 6 til innerhylsens senterlinje 9 større enn ytterhylsens innvendige radius r2. Etter montering av innerhylsen 2 inne i ytterhylsen 1 vil vulsten 5 presses mot innsiden av ytterhylsen 1, og både ytterhylsen 1 og innerhylsen 2 vil av denne årsak deformeres noe. Denne deformasjonen vil forårsake et kontakttrykk mellom vulstens overflate 6 og innsiden av ytterhylsen 1.
Innerhylsen 2 kan dreies til en for muffeventilen stengt stilling, hvor vulstene 5 dekker ytterhylsenes 1 åpninger 3, hvilket er vist på fig. 3c.
Vulstenes 5 overflater 6 er større enn åpningene 3, hvilket er vist på fig. 2c og 3b med lengden 13 av vulsten 5. Lengden 13 er også vist på fig. lc, idet 13 her forstås å angi en lengde av ytterhylsen 1 som vulstene 5 beveges over under dreiing av innerhylsen 2.
I den stengte stilling av muffeventilen omslutter dermed vulsten 5 ytterhylsens åpning 3 med et tettende kontakttrykk i et område 8 (se fig. 1 c) rundt ytterhylsens åpning 3. Det oppnås dermed tetting av ytterhylsens åpninger 3 uten bruk av pakninger.
Det er foretrukket at ytterhylsens åpninger 3 og innerhylsens åpninger 4 og vulster 5 er symmetrisk anordnet langs muffeventilens omkrets i det samme tverrplan av muffeventilen, slik at krefter mellom ytterhylsen 1 og innerhylsen 2 utbalanseres. Et foretrukket antall åpninger 3, 4 og vulster 5 er to i hvert tverrplan, som vist på figurene. I en praktisk utførelse av anordningen ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen kan det, avhengig av krav til gjennomstrømming, være flere tverrplan med ventiler anordnet etter hverandre i muffeventilens lengderetning, eksempelvis 5 tverrplan, slik at det fremkommer et samlet antall på 2 x 5 = 10 åpninger i muffeventilen.
Innerhylsen 2 kan videre være dreibar til minst én mellomstilling mellom full korrespondanse mellom ytterhylsens og innerhylsens åpninger 3, 4 og stengt stilling. Dette kan være en stilling hvor ytterhylsens og innerhylsens åpninger 3, 4 delvis korresponderer, eller som vist på fig. 3e, en stilling hvor vulsten 5 delvis dekker åpningen 3, og det tillates fluidstrøm langs utsiden av innerhylsen 2, til åpningen 4. Ved trinnløs dreiing av innerhylsen 2 mellom flere mellomstillinger, kan det oppnås trinnløs regulering av muffeventilen.
Vulsten 5 har fortrinnsvis skrå eller avrundede sidekanter 7, se fig. 2 og 4, slik at det ved dreiing av innerhylsen unngås fastkiling og unødig slitasje på ytterhylsen på grunn av skarpe kanter på vulsten 5.
For ytterligere å redusere slitasjen, særlig på grunn av sand i brønnen, er innsiden av ytterhylsen 1 i områder 8 nær åpningene 3 fortrinnsvis belagt med hardmetall. Disse hardmetallbelagte områdene 8 kan ha en utstrekning som er avgrenset til kanten av åpningene 3, de kan utgjøres av hele det område som dekkes av vulstene 5 når muffeventilen befinner seg i stengt stilling, eller de kan utgjøres av hele det område som vulstene 5 beveges over ved dreiing av innerhylsen 2. For ytterligere å redusere slitasjen er det foretrukket at vulstenes overflater 6 er belagt med hardmetall. Et passende hardmetall for innsiden av ytterhylsen 1 er "TAFA 95 MCX" (FE 29Cr 4B 2Si 2Mn), mens et passende hardmetall for vulstene 5 er "TAFA 1350VF" (86WC lOCo 4 Cr).
Det er funnet at kontakttrykket mellom vulsten 5 og området 8 rundt ytterhylsens åpning 3 i en tilstand hvor muffeventilen ikke er utsatt for utvendig eller innvendig overtrykk, altså en tilstand uten differansetrykk mellom utsiden og innsiden av muffeventilen, bør være 30-60 MPa, fortrinnsvis 40-50 MPa og mest foretrukket ca. 45 MPa. Beregninger er blitt utført for en muffeventil i stengt stilling med en utvendig diameter på 209 mm, en ytterhylse med veggtykkelse på 20,9 mm og to åpninger med diameter på 50 mm, og en innerhylse med veggtykkelse på 5 mm, to åpninger med diameter på 50 mm og to vulster med diameter på 70 mm og veggtykkelse på 7,7 mm. Disse beregningene viser at for dette mest foretrukkede kontakttrykk på 45 MPa i en tilstand uten differansetrykk, fører et utvendig overtrykk på 5,0 MPa til et kontakttrykk på 51 MPa, mens et innvendig overtrykk på 34,5 MPa fører til et kontakttrykk på 374 MPa. Disse kontakttrykkene anses som gode verdier, og viser at anordningen ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen vil opprettholde sin tetthet i stengt stilling ved realistisk forekommende differansetrykk.
For å oppnå god tetthet i stengt stilling er det funnet at, målt i den ikke monterte stilling av ytterhylsen 1 og innerhylsen 2, altså før ytterhylsen og innerhylsen utsettes for deformasjon ved montasjen, forholdet mellom avstanden 1, fra vulstens overflate 6 til innerhylsens senterlinje 9 og ytterhylsens innvendige radius r2 bør være mellom 1,005 og 1,011, fortrinnsvis mellom 1,007 og 1,009, og mest foretrukket ca. 1,008.
Fig. 4 viser detaljer ved innerhylsen 2. Som på fig. 2d, ses her innerhylsens senterlinje 9, angitt med et kryss. Det er funnet at, målt i innerhylsens 2 ikke monterte stilling, vulstens overflate 6 bør være sylindrisk. Det er videre funnet at vulstens sylindriske overflate 6 bør ha en senterlinje 10 som er parallell med innerhylsens senterlinje 9, og at senterlinjen 10 bør ligge mellom vulsten 5 og innerhylsens senterlinje 9.
Senterlinjen 10 for vulstens sylindriske overflate 6 er på fig. 4 angitt med et kryss, mens radien for vulstens sylindriske overflate 6 er angitt med r,. Avstanden mellom senterlinjene 9, 10 er angitt med 12. For å oppnå god tetthet i stengt stilling er det funnet at, målt i innerhylsens 2 ikke monterte stilling, bør forholdet mellom 12 og r, være mellom 0,02 og 0,04, fortrinnsvis mellom 0,025 og 0,035 og mest foretrukket ca. 0,03. Det er videre funnet at, i den ikke monterte stilling av ytterhylsen og innerhylsen, bør forholdet mellom radien r, for vulstens 5 sylindriske overflate og ytterhylsens innvendige radius r2 være mellom 0,97 og 0,99, og mest foretrukket ca. 0,98.
Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte til sammenstilling av anordningen ved en muffeventil ifølge oppfinnelsen, hvor ytterhylsen 1 og innerhylsen 2 er
fremstilt separat. Ifølge denne fremgangsmåten deformeres minst én av ytterhylsen 1 og innerhylsen 2 elastisk, og innerhylsen 2 føres deretter inn i ytterhylsen 1. Den elastiske deformasjonen av innerhylsen 2 kan utføres med kiler, og være rettet mot å presse områder av innerhylsen som befinner seg 90° forskjøvet i forhold til vulstene 5 utover, hvilket fører til at vulstene 5 forflyttes noe innover. Den elastiske deformasjon av ytterhylsen 1 kan utføres med en hydraulisk presse, og
være rettet mot å presse områder av ytterhylsen 1 som befinner seg 90° på det sted hvor vulstene 5 skal føres inn innover, hvilket fører til at de områder av ytterhylsen hvor vulstene 5 skal føres inn forflyttes noe utover. Det gis dermed plass til å føre innerhylsen 2 med vulstene 5 inn i ytterhylsen 1.
Claims (14)
1. Anordning ved en muffeventil for fluidstrøm mellom et hydrokarbonreservoar og en brønn i hydrokarbonreservoaret, hvor brønnen i reservoarområdet omfatter et foringsrør, hvor muffeventilen har en langstrakt, sylindrisk form og er anordnet inne i foringsrøret eller i ett med et parti av foringsrøret og omfatter en fast ytterhylse (1) og en dreibar innerhylse (2) som ved hjelp av en aktuator eller et verktøy er dreibar for å bringe åpninger (3, 4) i ytterhylsen og innerhylsen inn og ut av innbyrdes korrespondanse, for innstilling av fluidstrømmen gjennom åpningene,
karakterisert ved
at innerhylsen omfatter minst én utvendig vulst (5) med en overflate (6) som, i en ikke montert, ubelastet tilstand av ytterhylsen (1) og innerhylsen (2), har en avstand (1,) fra innerhylsens senterlinje (9) som er større enn ytterhylsens innvendige radius (r2),
at vulsten (5) har en overflate (6) som er større enn en korresponderende åpning (3) i ytterhylsen, og
at vulsten (5) ved en dreiing av innerhylsen (2) til en for muffeventilen stengt stilling kan bringes til å dekke ytterhylsens åpning (3),
hvorved vulsten (5) i den stengte stilling omslutter ytterhylsens åpning (3) med et tettende kontakttrykk i et område (8) rundt ytterhylsens åpning (3).
2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at, i den ikke monterte stilling av ytterhylsen (1) og innerhylsen (2), er forholdet mellom avstanden (1,) fra vulstens overflate (6) til innerhylsens senterlinje (9) og ytterhylsens innvendige radius (r2) mellom 1,005 og 1,011, fortrinnsvis mellom 1,007 og 1,009, og mest foretrukket ca. 1,008.
3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at, i innerhylsens (2) ikke monterte stilling, er vulstens overflate (6) sylindrisk og har en senterlinje (10) som er parallell med innerhylsens senterlinje (9), og at senterlinjen (10) for vulstens sylindriske overflate ligger mellom vulsten (5) og innerhylsens senterlinje (9).
4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at, i innerhylsens (2) ikke monterte stilling, er forholdet mellom avstanden (12) fra senterlinjen (10) for vulstens sylindriske overflate til innerhylsens senterlinje (9) og radien (r,) for vulstens (5) sylindriske overflate (6) mellom 0,02 og 0,04, fortrinnsvis mellom 0,025 og 0,035 og mest foretrukket ca. 0,03.
5. Anordning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at, i den ikke monterte stilling av ytterhylsen og innerhylsen, er forholdet mellom radien (r,) for vulstens (5) sylindriske overflate (6) og ytterhylsens innvendige radius (r2) mellom 0,97 og 0,99, og mest foretrukket ca. 0,98.
6. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at vulsten (5) har skrå eller avrundede sidekanter (7).
7. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at innsiden av ytterhylsen (1) i områder (8) nær åpningene (3) er belagt med hardmetall.
8. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at vulsten (5) er belagt med hardmetall.
9. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at kontakttrykket mellom vulsten (5) og området (8) rundt ytterhylsens åpning i en tilstand hvor muffeventilen ikke er utsatt for utvendig eller innvendig overtrykk er 30-60 MPa, fortrinnsvis 40-50 MPa og mest foretrukket ca. 45 MPa.
10. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at, i et tverrplan av muffeventilen, har ytterhylsen (1) to åpninger (3), og innerhylsen (2) har to vulster (5) og to åpninger (4) som kan bringes i korrespondanse med ytterhylsens åpninger (3).
11. Anordning ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at innerhylsen (2) er dreibar til minst én mellomstilling mellom full korrespondanse mellom ytterhylsens og innerhylsens åpninger (3, 4) og stengt stilling.
12. Fremgangsmåte til sammenstilling av anordningen ved en muffeventil ifølge ett at de foregående krav, hvor ytterhylsen (1) og innerhylsen (2) er fremstilt separat,
karakterisert ved at minst én av ytterhylsen (1) og innerhylsen (2) deformeres elastisk, og at innerhylsen (2) deretter føres inn i ytterhylsen (1).
13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at ytterhylsen (1) forut for sammenstillingen deformeres elastisk med en hydraulisk presse.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 12 eller 13, karakterisert ved at innerhylsen (2) forut for sammenstillingen deformeres elastisk med kiler.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20002287A NO20002287A (no) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | Anordning ved en muffeventil og fremgangsmåte til sammenstilling av samme |
US10/258,072 US6869063B2 (en) | 2000-04-28 | 2001-04-24 | Sleeve valve and method for its assembly |
BRPI0110360-1A BR0110360B1 (pt) | 2000-04-28 | 2001-04-24 | válvula de luva e método para sua montagem. |
PCT/NO2001/000170 WO2001086113A1 (en) | 2000-04-28 | 2001-04-24 | Sleeve valve and method for its assembly |
AU2001255115A AU2001255115A1 (en) | 2000-04-28 | 2001-04-24 | Sleeve valve and method for its assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20002287A NO20002287A (no) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | Anordning ved en muffeventil og fremgangsmåte til sammenstilling av samme |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20002287D0 NO20002287D0 (no) | 2000-04-28 |
NO309955B1 true NO309955B1 (no) | 2001-04-23 |
NO20002287A NO20002287A (no) | 2001-04-23 |
Family
ID=19911078
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20002287A NO20002287A (no) | 2000-04-28 | 2000-04-28 | Anordning ved en muffeventil og fremgangsmåte til sammenstilling av samme |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6869063B2 (no) |
AU (1) | AU2001255115A1 (no) |
BR (1) | BR0110360B1 (no) |
NO (1) | NO20002287A (no) |
WO (1) | WO2001086113A1 (no) |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2392178B (en) * | 2001-01-23 | 2004-07-21 | Schlumberger Holdings | Base-pipe flow control mechanism |
US6668754B1 (en) * | 2002-05-07 | 2003-12-30 | Ritchie Industries, Inc. | Nipple valve waterer |
US6860330B2 (en) | 2002-12-17 | 2005-03-01 | Weatherford/Lamb Inc. | Choke valve assembly for downhole flow control |
WO2004111739A1 (en) | 2003-06-13 | 2004-12-23 | Engstroem Nils G | Liquid flow regulating device and dynamometer testing device |
GB2407595B8 (en) | 2003-10-24 | 2017-04-12 | Schlumberger Holdings | System and method to control multiple tools |
US7363981B2 (en) * | 2003-12-30 | 2008-04-29 | Weatherford/Lamb, Inc. | Seal stack for sliding sleeve |
US7168683B2 (en) | 2004-05-24 | 2007-01-30 | Illinois Tool Works Inc | Oil drain valve |
US7438277B2 (en) * | 2004-12-02 | 2008-10-21 | Raytheon Sarcos, Llc | Flow force compensated sleeve valve |
US7590471B2 (en) | 2004-12-02 | 2009-09-15 | Sterling Investments Lc | Intelligent sprinkler irrigation system |
GB0504055D0 (en) * | 2005-02-26 | 2005-04-06 | Red Spider Technology Ltd | Valve |
US7377327B2 (en) * | 2005-07-14 | 2008-05-27 | Weatherford/Lamb, Inc. | Variable choke valve |
GB0621031D0 (en) * | 2006-10-24 | 2006-11-29 | Red Spider Technology Ltd | Downhole apparatus and method |
US8006767B2 (en) * | 2007-08-03 | 2011-08-30 | Pine Tree Gas, Llc | Flow control system having a downhole rotatable valve |
US20090151790A1 (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Baker Hughes Incorporated | Electro-magnetic multi choke position valve |
CA2717366A1 (en) * | 2008-03-13 | 2009-09-17 | Pine Tree Gas, Llc | Improved gas lift system |
US8006776B1 (en) * | 2009-02-03 | 2011-08-30 | Sandia Corporation | Sliding pressure control valve for pneumatic hammer drill |
US8657010B2 (en) | 2010-10-26 | 2014-02-25 | Weatherford/Lamb, Inc. | Downhole flow device with erosion resistant and pressure assisted metal seal |
AU2015202993B2 (en) * | 2010-12-17 | 2016-07-07 | Welltec A/S | An inflow assembly |
EP2466058A1 (en) | 2010-12-17 | 2012-06-20 | Welltec A/S | An inflow assembly |
GB2495504B (en) | 2011-10-11 | 2018-05-23 | Halliburton Mfg & Services Limited | Downhole valve assembly |
GB2497913B (en) | 2011-10-11 | 2017-09-20 | Halliburton Mfg & Services Ltd | Valve actuating apparatus |
GB2497506B (en) | 2011-10-11 | 2017-10-11 | Halliburton Mfg & Services Ltd | Downhole contingency apparatus |
GB2495502B (en) | 2011-10-11 | 2017-09-27 | Halliburton Mfg & Services Ltd | Valve actuating apparatus |
USD682909S1 (en) * | 2012-01-31 | 2013-05-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Straps connector |
US9320507B2 (en) * | 2012-03-26 | 2016-04-26 | Covidien Lp | Cannula valve assembly |
US9482348B2 (en) * | 2014-11-06 | 2016-11-01 | Deltavalve, Llc | Cycle valve for use in hydromethanation process |
EP3048345A1 (en) * | 2015-01-21 | 2016-07-27 | Anheuser-Busch InBev S.A. | Stopcock for beverage dispenser |
JP1537721S (no) * | 2015-02-20 | 2015-11-16 | ||
CN105484701A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-04-13 | 新疆敦华石油技术股份有限公司 | 一种自动泄气可调定压装置 |
US10478871B2 (en) | 2016-05-09 | 2019-11-19 | Lawrence Anthony Wiwi | Side-opening sleeve valve |
US20170320111A1 (en) * | 2016-05-09 | 2017-11-09 | Lawrence Anthony Wiwi | Side-opening sleeve valve |
CA2976081A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-02-10 | Pat Technology Systems Inc. | Fume extraction apparatus with movable extraction aperture |
WO2018226225A1 (en) | 2017-06-08 | 2018-12-13 | Schlumberger Technology Corporation | Hydraulic indexing system |
US20190383405A1 (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-19 | Quarter Turn Pressure Control, LLC | High pressure valves |
RU2788366C2 (ru) | 2018-06-22 | 2022-07-22 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Система для применения в скважине, способ управления полностью электрическим, полнопроходным клапаном регулирования потока и полностью электрический, полнопроходный клапан регулирования потока |
NO344335B1 (en) * | 2018-08-16 | 2019-11-04 | Advantage As | Downhole tubular sleeve valve and use of such a sleeve valve |
US11536112B2 (en) | 2019-02-05 | 2022-12-27 | Schlumberger Technology Corporation | System and methodology for controlling actuation of devices downhole |
CN110762242A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-07 | 南通华新环保设备工程有限公司 | 一种旋转调节式套筒排泥阀 |
BR112022014325A2 (pt) | 2020-01-20 | 2022-09-27 | Schlumberger Technology Bv | Válvula de controle de fluxo com proteção contra erosão |
US12000250B2 (en) | 2021-07-02 | 2024-06-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure indication alignment using an orientation port and an orientation slot in a weighted swivel |
US12006796B2 (en) * | 2021-07-02 | 2024-06-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure indication alignment using an orientation port and two radial orientation slots |
US12215571B2 (en) | 2021-07-02 | 2025-02-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Pressure indication alignment using an orientation port and orientation slot |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3567176A (en) * | 1968-12-20 | 1971-03-02 | Herbert G Johnson | Ball valve assembly with stem actuator seal |
US4066241A (en) | 1975-02-07 | 1978-01-03 | Dresser Industries, Inc. | Seal means for valve assembly |
US4429747A (en) | 1981-09-01 | 1984-02-07 | Otis Engineering Corporation | Well tool |
US4846442A (en) | 1988-01-14 | 1989-07-11 | The Clarkson Company | Gate valve with lock ring |
US4856756A (en) * | 1988-10-31 | 1989-08-15 | Combs Linsey L | Well bottom release valve |
US5080325A (en) | 1990-11-14 | 1992-01-14 | Air Products And Chemicals, Inc. | Corrosion resistant stainless steel valve or fitting |
US5211241A (en) | 1991-04-01 | 1993-05-18 | Otis Engineering Corporation | Variable flow sliding sleeve valve and positioning shifting tool therefor |
US5285850A (en) * | 1991-10-11 | 1994-02-15 | Halliburton Company | Well completion system for oil and gas wells |
US5318127A (en) | 1992-08-03 | 1994-06-07 | Halliburton Company | Surface controlled annulus safety system for well bores |
US5305988A (en) * | 1992-09-24 | 1994-04-26 | Halliburton Company | Valves having involute sealing surfaces |
JP3106204B2 (ja) * | 1992-12-21 | 2000-11-06 | 株式会社藤井合金製作所 | ガス栓の摺動面構造及びその成形方法 |
US6044908A (en) * | 1998-05-29 | 2000-04-04 | Grant Prideco, Inc. | Sliding sleeve valve and seal ring for use therein |
-
2000
- 2000-04-28 NO NO20002287A patent/NO20002287A/no not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-04-24 WO PCT/NO2001/000170 patent/WO2001086113A1/en active Application Filing
- 2001-04-24 AU AU2001255115A patent/AU2001255115A1/en not_active Abandoned
- 2001-04-24 US US10/258,072 patent/US6869063B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2001-04-24 BR BRPI0110360-1A patent/BR0110360B1/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2001086113A1 (en) | 2001-11-15 |
AU2001255115A1 (en) | 2001-11-20 |
BR0110360B1 (pt) | 2009-08-11 |
NO20002287D0 (no) | 2000-04-28 |
BR0110360A (pt) | 2003-03-05 |
US6869063B2 (en) | 2005-03-22 |
NO20002287A (no) | 2001-04-23 |
US20030047702A1 (en) | 2003-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO309955B1 (no) | Anordning ved en muffeventil og fremgangsmate til sammenstilling av samme | |
US6951331B2 (en) | Sleeve valve for controlling fluid flow between a hydrocarbon reservoir and tubing in a well and method for the assembly of a sleeve valve | |
US8434515B2 (en) | Sleeve valve | |
US6666271B2 (en) | Curved flapper and seat for a subsurface saftey valve | |
US6289926B1 (en) | Flapper valve assembly with seat having load bearing shoulder | |
CA2541111A1 (en) | Mud flow back valve | |
NO318681B1 (no) | Ventil med sekundaer lastbaerende overflate | |
EP1350007B1 (en) | Device for an opening in an outer sleeve of a sleeve valve and a method for the assembly of a sleeve valve | |
NO344341B1 (no) | Selvaktiviserende ringtetning og fremgangsmåte for å danne en ringtetning | |
US6679330B1 (en) | Tubing hanger with ball valve | |
CN102409998A (zh) | 一种井下安全阀 | |
NO162529B (no) | Styreanordning for et verktoey, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en broenn. | |
CN101772665A (zh) | 阀门装置 | |
CA3108654C (en) | Check valve pivot pin retainer seal | |
CN206668216U (zh) | 一种紧凑型反洗井阀 | |
NO329532B1 (no) | Ventil for hoye differansetrykk i et bronnhull | |
NO321119B1 (no) | Undersjoisk hydraulisk koplingselement | |
CN100340735C (zh) | 稠油水平井sagd工艺开采井口装置 | |
US10526858B2 (en) | Single point metal to metal seal | |
US9933075B2 (en) | Sealing system for a well valve | |
CN209637726U (zh) | 一种连续油管双旋启式单流阀 | |
RU37790U1 (ru) | Пробковый кран | |
NO179420B (no) | Overflatestyrt brönnsikringsventil | |
CN115355326A (zh) | 一种小孔径水下旋转板阀 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: ONSAGERS AS, POSTBOKS 6963 ST OLAVS PLASS, 0130 OS |
|
CREP | Change of representative |
Representative=s name: HAMSOE PATENTBYRA ANS, POSTBOKS 171 |
|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: WELL INNOVATION ENGINEERING AS Free format text: NEW ADDRESS: POSTBOKS 8094, 4068 STAVANGER, NO |
|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |