NO320966B1 - Anordning ved undervanns trykkforsterker for aktivering av en bronnventil - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning ved en undervanns trykkforsterker for aktivering av en brønnventil.

Et typisk undervanns brønnhodesystem, vist skjematisk på fig. 1, omfatter et undervanns ventiltre 40 og en produksjonsrøropphenger 50. En høytrykks hydraulisk linje 26 forløper nedihulls til en overflatekontrollert undervanns sikkerhetsventil (eng: surface-controlled subsea safety valve, SCSSV) aktuator 46, hvilken aktuerer en SCSSV. En undervanns kontrollmodul (eng: subsea control module, SCM) 10 befinner seg på eller nær ventiltreet 40. SCM'eri omfatter en elektrisk kontroller 12, hvilken kommuniserer med en plattform eller fartøy ved overflaten 32 via elektrisk navlestreng 30.

Gjennom kontrollinjen 22 styrer kontrolleren 12 en solenoidventil 20, hvilken igjen styrer strømningen av høytrykks hydraulikkfluid fra hydraulikknavlestrengen 28 til den hydrauliske linjen 26 og dermed til SCSSV-aktuatoren 46. Når kontrolleren 12 aktiverer solenoidventilen 20, strømmer høytrykks hydraulikkfluid fra

navlestrengen 28 gjennom ventilen 20 og linjen 26 for å aktivere SCSSV-aktuatoren 46 og åpne SCSSVen. Det krevde trykket for høytrykkssystemet avhenger av et antall av faktorer, og kan variere mellom 345-1207 bar. For å styre SCSSVen, må hydraulikkfluidtrykket være tilstrekkelig for å motvirke arbeidstrykket i brønnen, pluss det hydrostatiske trykket på stedet.

Når solenoidventilen 20 er deaktivert, enten med hensikt eller på grunn av en systemfeil, returnerer fjæren i ventilen 20, ventilen til en standby-posisjon, hvori linje 26 ikke lenger kommuniserer med navlestrengen 28, og er i stedet ventilert til sjøen gjennom ventilasjonslinjen 24. SCSSV-aktuatoren er deaktivert, og SCSSVen lukket. Typisk, er slike solenoidvehtiler 20 relativt store, komplekse, og dyre anordninger. Hver slik ventil kan omfatte ti eller flere ekstremt småkalibrede sikkerhetsventiler, hvilke lett kan ødelegges eller tilstoppes med rusk.

Gjennom kontrollinjen 23 styrer kontrolleren 12 et antall av solenoidventiler slik som 14, hvilke igjen styrer strømningen av lavtrykks, hydraulikkfluid fra hydraulikknavlestrengen 16 til hydraulikklinjen 44, og derved til aktuator 42. Typisk vil lavtrykkssystemet opereres ved rundt 207 bar. Aktuator 42 kan

kontrollere enhver av et antall av hydrauliske funksjoner på ventiltreet eller brønnen, omfattende operasjon av produksjonsstrømningsventilene. En typisk SCM kan omfatte 10-20 lavtrykks solenoidventiler slik som 14.

Av økonomiske og tekniske årsaker vel kjent innen industrien, er det i undervanns brønner ønskelig å eliminere behovet for hydrauliske navlestrenger som strekker seg fra overflaten til brønnen. Med referanse til fig. 2, er én kjent fremgangsmåte for å oppnå dette å tilveiebringe en kilde av trykksatt hydraulikkfluid lokalt ved brønnen. Et slikt system omfatter en SCM hovedsakelig tilsvarende til den vist på fig. 1.

Imidlertid, i systemet på fig. 2, er høy- og lavtrykks hydraulikkfluid tilveiebragt av uavhengige undervanns utsatte pumpingssystemer.

Et lagringsreservoar 64 er tilveiebragt på eller nær ventiltreet, og er vedlikeholdt ved omgivende hydrostatiske trykk via luftehull 66. Lavtrykks hydraulikkfluid er tilveiebragt til solenoidventilene 14 gjennom linjen 60 fra en lavtrykksakkumulator 74, hvilken er ladet av pumpen 70 ved å benytte fluid fra lagerreservoaret 64. Pumpen 70 er drevet av en elektrisk motor 72, hvilken kan kontrolleres og tilføres kraft fra overflaten eller lokalt av en lokal kontroller og batterier. Trykket i linjen 60 kan avleses av en trykkmåler 76 og mates tilbake til motorkontrolleren. Hydraulisk fluid, hvilket er luftet fra aktuatorene slik som 42, er returnert til lagringsreservoaret 64 via linje 62. Høytrykks hydraulikkfluid er tilveiebragt til solenoidventilen 20 gjennom linje 68 fra en høytrykksakkurhulator 84, hvilken er ladet av pumpe 80 ved å benytte fluid fra lagringsreservoaret 64. Pumpen 80 er drevet av elektrisk motor 82, hvilke kan være kontrollert og tilført kraft fra overflaten eller lokalt av en lokal kontroller og batterier. Trykket i linjen 68 kan avleses av en trykkavleser 86 og trykkinformasjonen føres tilbake til motorkontrolleren.

Undervanns systemer har også blitt utviklet, hvilke skal erstatte alle lavtrykks hydrauliske aktuatorene 42 med elektrisk drevne aktuatorer, og dermed eliminere hele lavtrykks hydraulikksystemet. En mulig løsning for å eliminere høytrykks hydraulikksystemet er å utelate SCSSVen fra systemet, og dermed eliminere behovet for høytrykks hydraulikkraft. Imidlertid, SCSSVen er et krevet utstyr i mange steder, og kan derved ikke utelates fra alle systemer. Også, på grunn av det tøffe nedihullsmiljøet, er det ikke praktisk å erstatte de hydrauliske SCSSV-aktuatorene med mindre robuste elektriske aktuatorer. Selv om høytrykks-hydraulikksystemet forblir krevet i mange systemer, vil det allikevel være ønskelig å redusere antallet og/eller kompleksiteten av komponentene hvilket danner høytrykkssystemet.

Publikasjoner som beskriver kjente løsninger er eksempelvis US 6,702,025,

EP 1,209,394, US 6,250,199, US 6,202,753 eller EP 776426.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot et apparat for å løse, eller i det minste redusere effekten av, noen eller alle de tidligere nevnte problemene.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en anordning ved en undervanns trykkforsterker for aktivering av en brønnventil. I én illustrativ utførelse, omfatter anordningen en hydraulisk høytrykksledning og en hydraulisk lavtrykksledning og et hus med en bevegelig trykkbarriere i dette som avgrenser et første og et andre kammer i huset, hvor et konfigurerbart strømningsløp i fluidkommunikasjon med det første og andre kammer, og anordninger for å konfigurere nevnte strømningsløp i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningsløpet bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, og en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningsløpet kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer.

I en annen illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert i seg, den bevegelige trykkbarrieren definerer det første og andre kammer deri, en konfigurerbar strømningsløp i fluidkommunikasjon med det første og andre kamre, og i det minste én ventil for å konfigurere nevnte strømningsløp i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningsløpet bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, og en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningsløpet kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer.

I en annen illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert i seg, hvor den bevegelige trykkbarrieren definerer første og andre kamre deri, et konfigurerbart strømningsløp definert i den bevegelige trykkbarrieren, det konfigurerbare strømningsløpet er i fluidkommunikasjon med det første og det andre kammer, og i det minste én ventil koblet til den bevegelige trykkbarrieren for å konfigurere strømningsløpet i en først stilling hvori fluid kan strømme innenfor strømningsløpet bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, og en annen tilstand hvori fluid innenfor strømningsløpet kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer. I enda en annen illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer første og andre kammer deri, en konfigurerbar strømningsløp definert i den bevegelige trykkbarrieren, det konfigurerbare strømningsløpet er i fluidkommunikasjon med det første og andre kammer, og i det minste én sikkerhetsventil koblet til den bevegelige trykkbarrieren og posisjonert i strømningsløpet, sikkerhetsventilen er tilpasset til å konfigurere strømningsløpet i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningsløpet bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, og en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningsløpet kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer.

I enda en annen illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer deri, og en elektrisk motor operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren, den elektriske motoren tilpasset til, når aktivert, å danne en motstandskraft mot en trykkraft dannet av et trykk eksisterende i kammeret, og, når den deaktiveres, tillate at trykkbarrieren i kammeret beveges som et resultat av trykkraften til en posisjon innenfor legemet hvori trykket innenfor kammeret kan frigjøres fra kammeret.

I en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer deri, og en elektrisk lås tilpasset til, når den aktiveres, forhindre den bevegelige trykkbarrieren fra å beveges innenfor legemet som respons på en trykkraft dannet av et trykk eksisterende i kammeret, og, når den deaktiveres, tillate den bevegelige trykkbarrieren i kammeret til å beveges som respons på trykkraften til en posisjon innenfor legemet hvori trykket innenfor kammeret kan frigjøres.

I enda en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert innenfor legemet, trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer innenfor legemet, en elektrisk motor operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren, motoren tilpasset til å danne et ønsket arbeidsutløpstrykk for anordning ved å forårsake bevegelse av trykkbarrieren innenfor legemet, bevege trykkbarrieren til en første posisjon for derved å tillate arbeidstrykket til å eksistere innenfor kammeret og, når motoren er aktivert, danne en motstandskraft til en trykkraft dannet av arbeidstrykket som eksisterer i kammeret og, når motoren er deaktivert, tillate trykkbarrieren å beveges som respons på trykkraften til en annen posisjon hvori arbeidstrykket innenfor kammeret kan frigjøres fra kammeret.

I enda en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et første legeme, en første bevegelig trykkbarriere posisjonert innenfor det første legemet, den første bevegelige trykkbarrieren definerer et første kammer og et annet kammer innenfor det første legemet, et andre legeme, en andre bevegelig trykkbarriere posisjonert innenfor det andre legeme, den andre bevelige trykkbarriere definerer et tredje kammer og et fjerde kammer innenfor det annet legeme, hvori det første kammer er i fluid kommunikasjon med det tredje kammer og det andre kammer er i fluidkommunikasjon med det fjerde kammer, en utgangsaksel koblet til den andre bevegelige trykkbarrieren, og en kontrollerbar ventil som er tilpasset til å konfigurere et strømningsløp mellom det første og andre kammer.

I enda et en illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer et første og andre kammer deri, et konfigurerbart strømningsløp i fluidkommunikasjon med det første og andre kammer, og anordninger for å konfigurere strømningsløpet i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningsløpet bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, og en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningsløpet kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer.

I enda en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer deri, og en elektrisk kraftmotstandsanordning operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren, motstandsanordningene tilpasset til, når de aktiveres, å danne en motstandskraft mot en trykkraft dannet av trykket som eksisterer i kammeret, og, når deaktivert, tillate trykkbarrieren i kammeret å beveges som respons på trykkraften til en posisjon innenfor legemet hvori trykket innenfor kammeret kan frigjøres fra kammeret.

I enda en illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme og en bevegelig trykkbarriere posisjonert i legemet, hvori den bevegelige trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer innenfor legemet, anordningen er konfigurerbar i i det minste to operasjonsmodus, hver av operasjonsmodusene er valgbare ved bevegelse av trykkbarrieren gjennom en skiftende serie av posisjoner.

Oppfinnelsen skal forstås med referanse til den følgende beskrivelse sett i sammenheng med de vedføyde tegningene, i hvilke referansenummer identifiserer tilsvarende elementer, og i hvilke: Fig. 1 viser en skjematisk representasjon av et eksisterende undervannsbrønnkompletteringssystem som benytter høy- og lavtrykks hydraulikknavlestrenger til overflaten; Fig. 2 viser en skjematisk representasjon av et eksisterende undervanns brønnkompletteringssystem som benytter en undervanns HPU (Hydraulic Power Unit) for høy- og lavtrykks hydraulikkraft; Fig. 3 viser en skjematisk representasjon av én eksempelmessig utførelse av undervanns elektrisk HPU i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 viser en skjematisk representasjon av den undervanns elektriske HPU'en på fig. 3 montert på et undervanns kompletteringsutstyr; Fig. 5a og 5b viser skjematiske representasjoner av en alternativ eksempelvis utførelse av undervanns elektrisk HPU som har en mekanisk failsafe-støtteanordning; Fig. 6a til 6c viser skjematisk representasjoner av en alternativ eksempelmessig utførelse av undervanns elektrisk HPU med en dobbel virkning; og Fig. 7 avbilder en illustrativ utførelse av en låsemekanisme som kan benyttes med den foreliggende oppfinnelsen.

Mens oppfinnelsen er mottakelig for. forskjellige modifikasjoner og endrede former, er spesifikke utførelser av den vist ved eksempler i tegningene og beskrevet heretter i detalj. Det skal imidlertid forstås at beskrivelsen av de spesifikke utførelser ikke er ment å begrense oppfinnelsen til de spesielle formene som er beskrevet, men motsatt, hensikten er å dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter, og alternativer som faller innenfor ånden og rammen av oppfinnelsen som definert i de vedføyde krav.

Illustrative utførelser av oppfinnelsen er beskrevet nedenfor, i forhold til klarhet, er ikke alle trekk ved en faktisk implementasjon beskrevet i denne beskrivelsen. Det vil selvsagt verdsettes at ved utviklingen av en slik praktisk utførelse, må et flertall av implementasjonsspesifikke bestemmelser gjøres for å oppnå spesielle målsetninger, slik som overholdelse i forhold til systemrelaterte og businessrelaterte begrensninger, hvilke vil variere fra én implementasjon til en annen.

Dessuten, vil det verdsettes at slik en utviklingsoppgave kan være kompleks og tidskrevende, men vil allikevel være en rutine som gjøres av de med normale kunnskaper innen det tekniske feltet som har fordelen av denne beskrivelsen.

Den foreliggende oppfinnelse vil hå beskrives med referanse til de vedføyde tegningene. Ord og fraser benyttet i dette skal forstås og tolkes til å ha en mening som er sammenfallende med forståelsen av ordene og frasene av de med teknisk kjennskap innen det tekniske feltet. Ingen spesielle definisjoner av en term eller frase, dvs., en definisjon som er forskjellig fra den ordinære og normale meningen som forstås av de som er fagmenn innen det tekniske faget, er ment å bli antydet ved konsistent bruk av termer og fraser heri. I den grad en term eller frase er ment å ha en spesiell betydning, dvs. en betydning som avviker fra det som skal forstås av en teknisk fagmann, vil en slik spesiell definisjon være uttrykt klart i beskrivelsen på en definisjonsmåte som direkte og uten tvil tilveiebringer den spesielle definisjonen for termen eller frasen.

I spesifikasjonen, kan referanse gjøres til retningen av fluidstrømmer mellom forskjellige komponenter av anordningene som er avbildet på de vedføyde tegningene. Imidlertid, som det vil forstås av de som er fagmenn, etter en fullstendig gjennomlesning av den foreliggende oppfinnelse, kan anordninger og systemer beskrevet heri posisjoneres i enhver ønsket orientering. Derved, referansene til retninger av fluidstrømmer skal forstås som eller representere en . relativ retning av strømningen og ikke en absolutt retning av strømningen. På lignende måte, skal benyttelsen av termer slik som "over", "under", eller andre tilsvarende termer for å beskrive en romlig relasjon mellom forskjellige komponenter, forstås til å beskrive et relativt forhold mellom komponentene siden anordningen beskrevet heri kan orienteres i enhver ønsket retning.

Med referanse til fig. 3, i én eksempelmessig utførelse, omfatter den foreliggende oppfinnelse en undervanns elektrisk-hydraulisk kraftenhet (elektrisk HPU) 100 hvilket erstatter motoren 82, pumpen 80, og solenoidventilen 20 fra systemet på fig. 2, og kombinerer dem inn i en enkel, kompakt modul. I denne eksempelmessige utførelsen, er kilden av hydraulikkfluid (gass eller væske) en isolert kilde av hydraulikkfluid som er posisjonert i et miljø (dvs. undervanns) som er ved et trykk annet enn atmosfæretrykk. I et eksempel, omfatter HPU'en 100 et hus 110 og et lokk 120, hvilket samvirker for å definere et stempelkammer 114. Stempelet 130 befinner seg innenfor kammeret 114, og er glidbart forseglet til dette via tetningssammenstillinger 132. Stempelstangen 134 er forbundet til stemplet 130, og strekker seg gjennom en åpning i lokket 120. Stempelstangpakningen 126 tetter mellom lokket 120 og stempelstangen 134.1 en annen utførelse, kan huset 110 og lokk 120 være formet som én integrert komponent, med en åpning ved bunnen av huset, hvilket kan forsegles av et blindingslokkelement.

Elektrisk motor 180 kan monteres til lokk 120 via monteringsflenser 160 og bolter 162, eller på enhver annen passende monteringsmåte. Motoren 180 kan forbindes til en motorkontroller og en kraftkilde via forbindelsen 182. Motorkontrolleren kan være satt undervanns og kan kommunisere med en overflateplattform eller fartøy via en elektrisk navlestreng eller ved akustiske signaler. Alternativt, kan motoren 180 være kontrollert direkte fra overflaten. Motoren 180 kan tilføres full kraft fra en undervanns utsatt kraftkilde, slik som batterier, eller motoren 180 kan tilføres kraft direkte fra overflaten.

I denne eksempelmessige utførelsen, er motoren 180 forbundet til stempelstangen 134 via planetgirboksen 190 og rulleskruesammenstillingen 170. Derved, når motoren 180 er aktivert, er rotasjonsbevegelsen av motoren konvertert til aksialbevegelse av stempelstangen 134, for derved å bevege stemplet 130 aksielt innenfor stempelkammeret 114. Alternativt, kan enten girboksen 190 eller rulleskruesammenstillingen 170, eller begge, utelates eller erstattes av enhver annen passende overføringsanordning. Også alternativt, kan motoren 180 omfatte en lineærmotor.

Stempelet 130 er tilveiebragt med en enveis sikkerhetsventil 136, hvilken normalt tillater fluid å strømme gjennom stempelet bare fra toppen til bunnen, som sett på fig. 3. Stempelet 130 er også tilveiebragt med en fjærbolt 138 som strekker seg oppover fra denne, hvilken er anordnet til å åpne sikkerhetsventilen 136 til en toveis strømning når fjærbolten er nedtrykket. Fjærbolten 138 strekker seg en kjent avstand B over toppen av stemplet 130, slik at når toppen av stemplet 130 er mindre enn avstanden B fra bunnen av lokket 120, blir fjærbolten 138 presset ned og sikkerhetsventilen 136 åpnet. I alternative utførelser, kan enhver passende strømningskontrollanordning benyttes, hvilken (a) tillater bare nedoverrettet strømning gjennom stemplet 130 når stemplet er mer enn en avstand B fra lokket, og (b) tillater oppoverrettet strømning når stemplet er mindre enn en avstand B fra lokket.

Lokk 120 omfatter en strømningspassasje 129, hvilken tilveiebringer

fluidkommunikasjon mellom hydraulikklinjen 150 og partiet av kammeret ,114 over stemplet. Hydraulikkreservoaret 152, hvilket fortrinnsvis er tilveiebragt på eller nær ventiltreet, tilfører fluid til linjen 150 og er holdt ved omgivende hydrostatisk trykk via luftingskanal 153. Hydraulikklinjen 150 er forbundet til sjøen via motsatt rettede sikkerhetsventiler 156 og 158. Trykket i linjen 150 kan avleses av trykktransdusere 154 og trykkinformasjonen blir kommunisert til overflaten og/eller ført tilbake til motorkontrolleren.

Under visse forhold, kan hydraulikkreservoaret 152 bli overladet med fluid, slik at trykket i reservoaret 152 og linjen 150 blir for høyt, og dette kan ikke utlignes med det omgivende hydrostatiske trykket gjennom luftingskanalen 153.1 dette tilfellet, vil ekstra fluid i linjen .150 tømmes ut til sjøen gjennom sikkerhetsventilen 156, for derved å opprettholde det ønskede omgivende trykket i linjen 150. Under andre tilfeller, slik som en hydraulikklekkasje, kan hydraulikkreservoaret 152 bli tømt for fluid, slik at trykket i reservoaret 152 og linjen 150 faller under det ønskede omgivende hydrostatiske trykket. I dette tilfellet kan sjøvann trekkes inn i linjen 150 gjennom sikkerhetsventilen 158, for å opprettholde det ønskede omgivende trykket i linjen 150.1 alternative utførelser, kan SCSSV-aktuatoren 148 og/eller nedihulls hydraulikklinjen 26 være forhåndsfylt med fluid som har en større tetthet enn enten det hydrauliske fluidet benyttet i resten av systemet, eller sjøvann. Derved, vil om sjøvann trekkes inn i systemet på grunn av lekkasje, det tyngre fluidet bare erstattes med sjøvann ned til punktet for lekkasjen. Alle komponenter under lekkasjen vil være eksponert bare mot det tyngre forhåndsfylte fluidet.

Lokk 120 er tilveiebragt med en enveis sikkerhetsventil 122 hvilken normalt tillater strømning bare fra bunnen til toppen, som sett på fig. 3. Lokket 120 er også tilveiebragt med en fjærbolt 124 som strekker seg nedover fra denne, hvilken er anordnet til å åpne sikkerhetsventilen 122 til en toveis strømning når fjærbolten er nedtrykket. Fjærbolten 124 strekker seg en kjent avstand A nedenfor bunnen av lokket 120, slik at når toppen av stemplet 120 er mindre enn avstanden A fra bunnen av lokket 120, blir fjærbolten 124 presset ned og sikkerhetsventilen 122 åpnet. Legg merket til at avstanden A er større enn avstanden B. I alternative utførelser, kan enhver passende strømningskontrollanordning benyttes som (a) tillater strømning i bare én retning gjennom lokket 120 når stemplet 130 er mer enn en avstand A fra lokket, og (b) tillater strømning i den andre retningen gjennom lokket når stemplet er mindre enn en avstand A fra lokket.

Strømningspassasjen 128 i lokket strekker seg nedenfor sikkerhetsventilen 122 og kommuniserer med passasjen 112 i huset 110. Passasjen 112 kommuniserer med partiet av kammeret 114 nedenfor stemplet 130. Strømningspassasjen 128 i lokket strekker seg fra over sikkerhetsventilen 122 til hydraulikklinjen 140, hvilket igjen strekker seg til SCSSV-aktuatoren (ikke vist). Som beskrevet ovenfor, i andre utførelser kan huset 110 og lokket 120 formes som én integrert komponent, i slik en utførelse, vil alle trekkene beskrevet over i forhold til huset 110 og lokket 120 være innarbeidet inn i den kombinerte integrerte komponenten.

Høytrykks hydraulikkakkumulatoren 142 er tilveiebragt på eller nær treet, og kommuniserer med linjen 140. Trykket i linjen 140 kan avleses av trykktransduseren 144 og trykkinformasjonen kommunisert til overflaten og/eller matet tilbake til motorkontrolleren. I andre utførelser, kan høytrykks hydraulikkakkumulatoren 142 utelates.

I én illustrativ utførelse, er operasjonen av HPU'en 100 som følger:

Pumping til ønsket trykk

Den foreliggende oppfinnelse kan benyttes for å tilveiebringe et trykksatt fluid til en hydraulisk aktuerbar anordning. I en illustrativ utførelse, kan anordningen beskrevet heri utnyttes i forbindelse med undervanns brønner som har en hydraulisk aktuerbar SCSSV-ventil. For hensikten av bare beskrivelsen, vil den foreliggende oppfinnelse nå beskrives i forhold til dens benyttelse til å aktuere og styre operasjonen av en undervanns SCSSV-ventil. Imidlertid, etter en fullstendig gjennomlesing av den foreliggende søknad, vil fagmannen innen området forstå at den foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset og har en bred utnyttelsesgrad.

Når det er ønskelig å åpne SCSSVen, slik som for produksjon fra brønnen, er SCSSV-tilførselslinjen 140 og høytrykksakkumulator 142 ladet til det ønskede trykket ved stempelslag av stempel 130. Ved å anta at stempel 130 er nær toppen av kammeret, slås stempelet nedover. Sikkerhetsventil 136 forhindrer hydraulikkfluid fra å strømme oppover gjennom stemplet 130. Derfor, er hydraulikkfluid presset fra kammer 114 gjennom passasjen 112 og 128, gjennom sikkerhetsventil 122, gjennom passasjen 127 og inn i linjen 140 ved akkumulator. 142. Stemplet 130 er deretter slått oppover. Imidlertid, er stemplet ikke beveget hele veien til toppen av kammeret 114. Heller, gjennom presis kontroll av motoren 180, er stemplet 130 stoppet ved oppoverslaget før man får kontakt med fjærbolten 124. Derved, forblir sikkerhetsventilen 122 lukket, og trykket er opprettholdt i akkumulator 142 og linje 140. Når stemplet 130 heves, utvikles et trykkdifferensiale over stemplet, hvilket presser sikkerhetsventilen 136 til å åpne. Dette tillater partiet av kammeret 114 nedenfor stemplet til å bli gjenfylt med fluid fra reservoar 152. Stemplet 130 er deretter slått nedover igjen, og denne prosessen er gjentatt inntil det ønskede arbeidstrykket er oppnådd i akkumulator 142 på linje 140. Dette kan anses for å være en pumpemodusoperasjon av HPU 100.

Ved presis kontroll av dreiekraft og posisjon på motoren 180, kan posisjonen av stemplet 130 også presist kontrolleres for å opprettholde det ønskede trykket i linjen 140. SCSSVen er nå opprettholdt i en åpen posisjon ved trykket i linjen 140. Siden det ønskede arbeidstrykket kan oppnås ved repeterende slag av stemplet 130, er minimumsvolumet av stempelkammeret 114 uavhengig av den totale mengden av fluid som faktisk trengs å pumpes. Derved, begrenser ikke det totale krevde pumpevolumet minimumsstørrelsen på huset 110 og stempel 130. Videre, i en illustrativ utførelse, omfatter HPU'en 100 dessuten ikke noen failsafe-returfjærer, hvilket typisk er nokså store og tunge. Dette tillater for ytterligere reduksjon i størrelsen av enheten.

Armering av HPU' en for failsafe- nedlukning

Når det ønskede arbeidstrykket er oppnådd, er HPU'en 100 plassert i "armert", eller stand-by-posisjon. Stemplet 130 er slått oppover inntil avstanden mellom stemplet 130 og lokket 120 er mindre enn avstanden A, men større enn avstanden B. I denne posisjonen, er stemplet 130 i kontakt med og presser fjærbolten 124, og åpner derved sikkerhetsventilen 122 til en toveis strømning. Imidlertid, er fjærbolten 138 ikke presset ned, og derved forblir sikkerhetsventilen 136 lukket for en oppoverrettet strømning. Siden sikkerhetsventilen 122 er åpen, er trykket i linjen 140, dvs. arbeidstrykket, kommunisert gjennom sikkerhetsventilen 122, passasjen 128 og 112, og inn i partiet av kammeret 114 under stemplet 130. Derved, virker trykket fra linjen 140 som en oppoverrettet trykkraft på stemplet 130.1 en utførelse, omfatter den foreliggende oppfinnelse anordninger for å motstå denne trykkraften. I et eksempel, omfatter anordningene for å motstå trykkraften i det minste motoren 180.

Alternativt, kan anordningene for å motstå trykkraften omfatte en elektrisk låsemekansime som kan benyttes til å holde stempelstangen og stemplet i posisjon, og dermed fjerne lasten fra motoren 180. Fig. 7 avbilder skjematisk en illustrativ låsemekanisme 700 som kan bli utnyttet med den foreliggende oppfinnelse. Som vist deri, omfatter låsemekanismen 700 en elektrisk drevet solenoid 702, en tapp 704 og en forspent returfjær 706. Når låsemekanismen er aktivert, går tappen 704 i

inngrep med en utsparing eller spor 134a dannet på stempelstangen 134.1 denne utførelsen, vil låsemekanismen 700 være anordnet til å frigjøre stempelstangen av

stemplet 130 ved tap av elektrisk kraft: Dette kan bli antatt å være en armert modusoperasjon av HPL<T>en 100.

Avbødning og nedstengning

Når motoren 180 og/eller låsemekanismen er deaktivert, enten med hensikt eller på grunn av en elektrisk systemfeil, vil motoren og/eller låsemekanismen ikke lenger opprettholde stemplet 130 i den armerte posisjonen. Motoren 180, girboksen 190 og rulleskruen 170 er i én utførelse, valgt og anordnet slik at trykket som virker på stemplet 130 er tilstrekkelig til å drive motoren og overføringssammenstillingen bakover og heve stemplet til toppen av kammeret 114. Når stemplet 130 når toppen av kammeret 114, kommer lokket 120 i kontakt med og presser fjærbolten 138, og dermed åpnes sikkerhetsventilen 136 til en toveis strømning. Derved, er trykket i kammeret 114, akkumulator 142 og linje 140 tømt ut til omgivelsestrykkreservoaret 152 gjennom sikkerhetsventil 136 og passasje 129. SCSSV-aktuatoren er nå deaktivert, og SCSSV'en er lukket. Dette kan anses for å være nedstengningsmodus for operasjon av HPU 100.

Det skal bemerkes at selv om HPU 300 har i det minste to forskjellige modus for operasjon, er den ønskede operasjonsmodus valgt ved simpelthen å bevege stemplet 130 via presis kontroll av motoren 180. Derved, kreves ingen ytterligere kontrollsignaler for å velge operasjonsmodus av HPU'en. Siden failsafe-modus av HPU'en 100 er tilført kraft ved lavere hydraulikktrykk, er det ikke noen nødvendighet for en failsafe-returfjær i stempelkammeret 114. Dette resulterer i betydelige innsparinger på vekt, størrelse og kostnader for enheten.

Med referanse til fig. 4, er en eksempelmessig utførelse av den undervanns HPU'en 100 vist skjematisk i forbindelse med andre komponenter av subsea-systemet. HPU'en 100 kan forbindes til ventiltreet 40 via multihurtigforbindelser (eng: multi-quick connector; MQC) 210. HPU 100 kan omfatte et elektrisk system omfattende motor 180, og et hydraulisk system omfattende huset 110. Elektriske koblinger 182 kan være tilveiebragt for krafttilførsel og kontroll av motoren 180. HPL<P>en 100 kan også omfatte MQC-rotasjonsverktøygrensesnitt 200. Høytrykks hydraulikkfluid kan være rutet fra HPU'en 100 gjennom ventiltreet 40, produksjonsrøropphenget 50 og hydraulikklinjen 26 til SCSSV-aktuator 46, hvilket opererer SCSSV 48. Omgivelsestrykkreservoar 152 og høytrykksakkumulator 142 kan være tilveiebragt på eller nær ventiltreet 40. Den kompakte designen av HPU 100 tillater enheten til å installeres og gjennopptas av fjernopererte fartøyer (ROV).

Med referanse til fig. 5a, er en alternativ eksempelvis utførelse av elektrisk HPU vist hvilken omfatter en mekanisk failsafe-støtteanordning. I denne utførelsen, er motormonteirngsflensen 160 og akslingen 134 forlenget i lengden.'Et kamelement . 250 er forbundet til akslingen 134 ved sveising eller på annen passende måte. Kamelementet 250 omfatter et nedre konisk parti 252 som har en kjent aksial lengde C. Lengden C er i det minste så stor som differansen mellom avstanden A og avstanden B, som vist på fig. 3. En kamfølger 260 er montert innenfor flensen 160, og er forspent mot kamelementet 250 ved fjær 270. Under pumpingsslag av stemplet 130, forblir kamfølgeren på en rett del av kamelementet 25, og utøver dermed ikke en aksial kraft på akslingen 134.1 en alternativ eksempelmessig utførelse, kan to eller flere kamelementer være anordnet om diameteren på akslingen 134 og være i inngrep med to eller flere separate fjærbelastede kamfølgere. I en ytterligere alternativ eksempelmessig utførelse, kan kamelementet være generelt sylindrisk i form, og anbragt rundt akslingen 174. Det sylindriske kamelementet kan være i inngrep med én eller flere fjærbelastede kamfølgere.

Med referanse til fig. 5b, er kamelementet 250 posisjonert aksialt på akslingen 134 slik at når stemplet 130 er i en armert posisjon, er kamfølgeren 260 så vidt startende

i inngrep med det koniske partiet 252 på kamelementet 250.1 denne posisjonen, utøver kamfølgeren 260 en oppoverrettet kraft på kamelementet 250 og derved på

aksling 134, gjennom den mekaniske fordelen tilveiebragt ved det koniske partiet 252.1 det tilfellet at trykket som virker på stemplet 130 er utilstrekkelig til å heve stemplet når motoren og/eller låsemekanismen ikke er i inngrep, kan den

oppoverrettede kraften fra kamfølgeren 260 behjelpe i å bevege stemplet 130' oppover til avblødningsposisjonen. Siden lengden C av det koniske partiet 252 er større enn forskjellen mellom avstanden A og avstanden B, vil kamfølgeren fortsette å utøve en oppoverrettet kraft på akslingen 134 inntil fjærbolten 138 er trykket ned.

Med referanse til fig. 6a, omfatter en alternativ eksempelmessig utførelse av den foreliggende oppfinnelse en undervanns elektrisk-hydraulisk kraftenhet (elektrisk HPU) 300 hvilken kan benyttes til å drive en dobbeltvirkende hydraulisk aktuator 400.1 denne eksempelmessige utførelsen, omfatter HPU'en 300 et hus 310 og et lokk 320, hvilket samvirker til å definere et stempelkammer. Stemplet 330 befinner

seg innenfor stempelkammeret, og deler stempelkammeret i et øvre kammer 312 og et nedre kammer 314. Stempelstang 340 er forbundet til stemplet 330 og strekker

seg gjennom en åpning i lokket 320.1 andre utførelser, kan huset 310 og lokk 320 formes som en integrert komponent, med en åpning ved bunnen av huset, hvilket kan forsegles av et blindendelokkelement.

Elektrisk motor 180 kan monteres til lokk 320 via monteringsflenser 160 og bolter 162, eller på annen passende monteringsmåte. Motoren 180 kan forbindes til en motorkontroller og en kraftkilde via koblinger 182. Motorkontrolleren kan være utsatt undervanns og kan kommunisere med overflateplattform eller fartøy via en elektrisk navlestreng eller ved akustiske signaler. Alternativt kan motoren være kontrollert direkte fra overflaten. Motoren kan være tilført kraft av en undervanns utsatt kraftkilde, slik som batterier, eller motoren kan tilføres kraft direkte fra overflaten.

I denne eksempelmessige utførelsen, er motoren 180 forbundet til stempelstangen 340 via planetgirboksen 190 og rulleskruesammenstillingen 170. Derved, når motoren 180 er aktivert, er rotasjonsbevegelsen av motoren konvertert til aksialbevegelse av stempelstangen 340, for derved også å bevege stemplet 330 aksielt innenfor stempelkammeret. Alternativt, kan enten girboksen 190 eller rulleskruesammenstillingen 170, eller begge utelates eller erstattes av andre passende overføringsanordninger. Også alternativt, kan motoren 180 være en lineærmotor.

Den dobbeltvirkende hydrauliske aktuator 400 omfatter et hus 410, et stempel 430, et øvre aktuatorkammer 412 over stemplet 430, et nedre aktuatorkammer 414 under stemplet 430, og en aktuatoraksling 440 forbundet til stemplet på en slik måte som er vel kjent innen fagområdet. Bevegelsen av aktuatorakslingen 440 kan benyttes for å utføre enhver passende funksjon. Hydrauliske linjer 370 forbinder øvre aktuatorkammer 412 til øvre kammer 312 i HPU 300. På lignende måte forbinder hydraulisk linje 360 nedre aktuatorkammer 414 til nedre kammer 314 i HPU 300.1 denne eksempelmessige utførelsen omfatter HPU 300 og aktuator 400 et hovedsakelig lukket hydraulisk system.

Stemplet 330 omfatter videre en spole 350 glidbart anordnet innenfor stemplet. En strømningspassasje 334 strekker seg fra én side av spolen 350 til øvre kammer 312 og strømningspassasje 332 strekker seg fra den andre siden av spolen 350 til nedre kammer 314. Spolen 350 omfatter en øvre ende 352, en nedre ende 354, og tre transversé passasjer anordnet i aksial avstand langs lengden av spolen 350. Hver transverse passasje er anordnet til å forbinde strømningspassasjene 332 og 334 når spolen 350 er posisjonert på riktig vis i stemplet 330. Når spolen 350 er i en sentral posisjon, som vist på fig. 6a, er den sentrale transverse passasjen på linje med strømningspassasjene 332 og 334. Den sentrale transverse passasjen tillater strømning i begge retninger gjennom spolen 350. Derved, om stemplet 330 er beveget opp eller ned av motoren 180, kan fluid strømme fra øvre kammer 312 til nedre kammer 314 eller vice versa, gjennom stemplet 330 og spolen 350. Derved,

kan stemplet 330 beveges opp eller ned uten å påvirke posisjonen av stemplet 430 i aktuatoren 400. Dette kan anses å være en nøytral modus for operasjon av HPU'en 300.1 andre utførelser, kan den sentrale transverse passasjen, og derved den nøytale modus av operasjon, utelates.

Med referanse til fig. 6b, når det er ønskelig å bevege stemplet 430 og akselen 440 nedover, kan øvre aktuatorkammer 412 trykksettes ved å utføre de følgende trinn. Først, er stemplet 330 beveget hele veien opp inntil den øvre enden 352 av spolen 350 kommer i kontakt med lokk 320. Spolen 350 er deretter dyttet nedover innenfor stemplet 330 til en nedre posisjon, hvori den øvre transverse passasjen er på linje med strømningspassasjene 332 og 334. Den øvre transverse passasjen omfatter en sikkerhetsventil som bare tillater strømning fra venstre til høyre, som vist på fig. 6b. Derved, når stemplet 330 er ført nedover, tillates fluid å strømme fra nedre kammer 313 til øvre kammer 312 gjennom stemplet 330 og spolen 350. Gjennom presis kontroll av motor 180, er den nedoverrettede bevegelsen av stemplet 330 stoppet før den nedre ende 354 av spolen 350 kommer i kontakt med huset 310. Derved er spolen 350 opprettholdt i den hedre posisjonen. Når stemplet 330 igjen føres oppover, forhindre sikkerhetsventilen i den øyre transverse passasjen fluid fra å

strømme fra øvre kammer 312 til nedre kammer 314. Derved, er fluid fra øvre kammer 312 tvunget gjennom strømningslinjer 370 inn i øvre aktuatorkammer 412. Samtidig, er fluid i nedre aktuatorkammer 414 tvunget gjennom strømningslinjer 360 inn i nedre kammer 314. Derved, er aktuatorstempel 430 og aksling 440 beveget nedover. Dette kan sies å være tilbaketrekkingsmodusoperasjon av HPU 300.

Med referanse til fig. 6c, når det er ønskelig å bevege stemplet 430 og akslingen 440 oppover, kan nedre aktuatorkammer 414 trykksettes ved å utføre de følgende trinn. Først, er stemplet 330 beveget hele veien inntil den nedre ende 354 av spolen 350 kommer i kontakt med huset 310. Spolen 350 er deretter trukket oppover innenfor stemplet 330 til den øvre posisjon, hvori den nedre transverse passasjen er på linje med strømningspassasjene 332 og 334. Den nedre transverse passasjen omfatter en sikkerhetsventil hvilken tillater strømning fra høyre til venstre, som vist på fig. 6c. Derved, når stemplet 330 slås oppover, er fluid tillatt å strømme fra øvre kammer 312 til nedre kammer 314 gjennom stemplet 330 og spolen 350. Gjennom presis kontroll av motoren 180, er den oppoverrettede bevegelsen av stemplet 330 stoppet før den øvre enden 352 av spolen 350 kommer i kontakt med lokket 320. Derved er spolen 350 opprettholdt i den øvre posisjonen. Når stemplet 330 igjen slås nedover, forhindrer sikkerhetsventilen i den nedre transverse passasjen fluid i å strømme fra det nedre kammer 314 til det øvre kammer 312. Derved, tvinges fluid fra nedre kammer 314 gjennom strømningslinjen 370 inn i det nedre aktuatorkammer 414, samtidig, er fluid i øvre aktuatorkammer 414 tvunget gjennom strømningslinjer 370 inn i øvre kammer 312. Derved, er aktuatorstempel 430 og aksling 440 beveget oppover. Dette kan anses for å være

forlengelsesmodusoperasjon av HPU'en 300.

Det skal bemerkes at selv om HPU 300 har i det minste to distinkte modus for operasjon, er den ønskede operasjonsmodus valgt ved simpelthen å bevege stemplet 330 via presis kontroll av motoren 180. Derved, kreves ingen ytterligere kontrollsignaler for å velge operasjonsmodus av HPU'en. I noen utførelser, kan aktuator 400 være relativt stor i forhold til HPU 300, slik at et enkelt slag av stemplet 330 ikke er tilstrekkelig til å bevege stempel 430 den ønskede avstanden. I dette tilfellet, kan de ovenfor nevnte trinn repeteres inntil den ønskede posisjonen av stempel 430 er oppnådd. I andre utførelser, kan HPU 300 være benyttet ved å operere enhver reversibel hydraulisk komponent, slik som roterende aktuator eller hydraulisk motor.

Den foreliggende oppfinnelse er rettet mot en elektrisk-hydraulisk kraftenhet. I én illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere nevnt i denne, hvor den bevegelige trykkbarrieren definerer første og andre kammer deri, en konfigurerbar strømningspassasje i fluidkommunikasjon med et første og andre kammer, og i det minste én ventil for å konfigurere strømningspassasjen i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor fluidpassasjen bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, og en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningspassasjen kan strømme i begge retninger mellom det første og det andre kammer.

I en annen illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer første og andre kammer deri, en konfigurerbar strømningspassasje definert i den bevegelige trykkbarrieren, den konfigurerbare strømningspassasjen er i fluidkommunikasjon med det første og det andre kammer, og i det minste én ventil koblet til den bevegelige trykkbarrieren for å konfigurere strømningspassasjen i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningspassasjen bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, og en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningspassasjen kan strømme i begge retninger mellom det første og det andre kammer.

I enda en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer første og andre kammer deri, en konfigurerbar strømningspassasje definert i den bevegelige trykkbarrieren, den konfigurerbare strømningspassasjen er i fluidkommunikasjon med det første og det andre kammer, og i det minste én sikkerhetsventil koblet til den bevegelige trykkbarrieren og posisjonert i strømningspassasjen, sikkerhetsventilen er tilpasset til å konfigurere strømningspassasjen i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningspassasjen bare i en retning fra det første kammer mot det annet kammer, og en annen tilstand hvori fluid innenfor strømningspassasjen kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer.

I enda en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer deri, og en elektrisk motor operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren, den elektriske motoren tilpasset til, når den aktiveres, å danne en motstandskraft mot en trykkraft dannet av trykket som eksisterer i kammeret, og, når deaktivert, tillate trykkbarrieren i kammeret til å beveges i en respons på trykkraften til en posisjon innenfor legemet hvori trykket innenfor kammeret kan frigjøres fra kammeret.

I en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, hvor den bevegelige trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer deri, og en elektrisk låseanordning tilpasset til, når den aktiveres, å forhindre den bevegelige trykkbarrieren å beveges innenfor legemet i respons på en trykkraft dannet av trykket som eksisterer i kammeret, og, når deaktivert, tillate den bevegelige trykkbarrieren i kammeret til å beveges som respons på trykkraften til en posisjon innenfor legemet hvori trykket innenfor kammeret kan frigjøres.

I enda en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert innenfor legemet, trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer innenfor legemet, <p>g en elektrisk motor operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren, motoren er tilpasset til å danne et ønsket arbeidsutløpstrykk fra anordningen ved å forårsake bevegelse av trykkbarrieren innenfor legemet, bevege trykkbarrieren til en første posisjon for derved å tillate arbeidstrykket til å eksistere innenfor kammeret og, når motoren aktiveres, danne en motstand til en trykkraft dannet av arbeidstrykket som eksisterer i kammeret, og, når motoren er dekativert, tillate trykkbarrieren å bevege som respons på trykkraften til en andre posisjon hvor arbeidstrykket innenfor kammeret kan frigjøres fra kammeret.

I enda en ytterligere illustrativ utførelse, omfatter anordningen et første legeme, en første bevegelig trykkbarriere posisjonert innenfor det første legemet, den første bevegelige trykkbarrieren definerer et første kammer og et andre kammer innenfor det første legemet, et andre legeme, en andre bevegelig trykkbarriere posisjonert innenfor det andre legeme, den andre reelle trykkbarrieren definerer et tredje kammer og et fjerde kammer innenfor det andre legemet, hvori det første kammer er i fluidkommunikasjon med det tredje kammer og det annet kammer er i fluidkommunikasjon med det fjerde kammer, en utgangsaksling koblet til den andre bevegelige trykkbarrieren, og en kontrollerbar ventil som er tilpasset til å konfigurere en strømningspassasje mellom det første og andre kammeret.

I en annen illustrativ utførelsese, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer første og andre kamre deri, den bevegelige strømningspassasje i fluidkommunikasjon med det første og andre kammer, ved anordninger for å konfigurere strømningspassasjen i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningspassasjen bare i en retning fra det første kammer mot det andre kammer, en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningspassasjen kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer.

I enda en annen illustrativ utførelse, omfatter anordningen et legeme som har en bevegelig trykkbarriere posisjonert deri, den bevegelige trykkbarrieren definerer i

det minste ett kammer deri, og en elektrisk drevet motstandsanordning operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren deri, motstandsanordningen er tilpasset til,

når den aktiveres, å danne en motstandskraft til en trykkraft dannet av trykket eksisterende i kammeret, og, når deaktivert, tillate trykkbarrieren i kammeret til å beveges i respons på trykkraften til en posisjon innenfor legemet hvor trykket i det indre kammeret kan frigjøres fra kammeret.

I enda en ytterligere utførelse, omfatter anordningen et legeme og en bevegelig trykkbarriere posisjonert i legemet, hvori den bevegelige trykkbarrieren definerer i det minste ett kammer innenfor legemet, anordningen er konfigurerbar i det minste i to operasjonsmoduler, hver av operasjonsmodulene er selekterbare av bevegelsen av trykkbarrieren gjennom en svitsjende serie av posisjoner.

De spesielle utførelsene beskrevet ovenfor er bare illustrative, siden oppfinnelsen kan modifiseres og praktiseres på forskjellige men ekvivalente måter innlysende for fagmannen innen området som har kjennskap til det som forklares heri,, f.eks., prosesstrinnene som er angitt over kari utøves i spesielle rekkefølger. Videre, er det ingen begrensninger ment til detaljene av konstruksjonen eller detaljene som heri er vist, andre enn de beskrevet i kravene nedenfor. Det er derfor opplagt at de spesielle utførelsene som er beskrevet over kan endres eller modifiseres og at alle slike variasjoner må anses for å være innenfor rammen og ånden av oppfinnelsen. I henhold til dette, er beskyttelsen som søkes angitt i de vedføyde krav.

Claims (23)

1. Anordning ved en undervanns trykkforsterker for aktivering av en brønnventil, omfattende en hydraulisk høytrykksledning og en hydraulisk lavtrykksledning og et hus (110,120;310,320) med en bevegelig trykkbarriere (130;330) i dette som avgrenser et første og et andre kammer (114;314,312) i huset (110,120;310,320), karakterisert ved et konfigurerbart strømningsløp i fluidkommunikasjon med det første og andre kammer; og anordninger (136,138,122,124;350,352,354) for å konfigurere nevnte strømningsløp i en første tilstand hvori fluid kan strømme innenfor strømningsløpet bare i en retning fra det første kammer mot det annet kammer, og en andre tilstand hvori fluid innenfor strømningsløpet kan strømme i begge retninger mellom det første og andre kammer.

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at anordningene (136,138;350,352,354) for å konfigurere strømningsløpet er koblet til den bevegelige trykkbarrieren (130;330).

3. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at anordningene (136,138;350,352,354) for å konfigurere strømningsløpet omfatter i det minste en ventil (136;350).

4. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at det konfigurerbare strømningsløpet er definert i den bevegelige trykkbarrieren (130;330).

5. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at det konfigurerbare strømningsløpet er konfigurert i den første eller andre tilstand basert på posisjonen av den bevegelige trykkbarrieren (130;330) inne i huset (110,120;310,320).

6. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at det konfigurerbare strømningsløpet er konfigurert i den første eller andre tilstand basert på hvorvidt den bevegelige trykkbarrieren (130;330) er ved en første eller annen posisjon, respektivt innenfor huset (110,120;310,320).

7. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at i det minste en ventil (136;350)er koblet til den bevegelige trykkbarrieren (130;330) og den første og andre tilstand av det konfigurerbare strømningsløpet kan etableres ved inngrep av den i det minste ene ventilen (136;350) med i det minste en overflate av huset.

8. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at i det minste en ventil (350) er tilpasset til å konfigurere strømningsløpet i en tredje tilstand hvori fluid kan strømme i strømningsløpet bare i én retning fra det andre kammer mot det første kammer.

9. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at i den første tilstand, kan fluid strømme fra det første kammer inn i det andre kammer.

10. Anordning i henhold til krav 5, karakterisert ved at den ytterligere omfatter en elektrisk motor (180) operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren (130;330), nevnte motor (180) er tilpasset til å kontrollere en posisjon av den bevegelige trykkbarrieren (130;330) for derved å etablere nevnte første og andre tilstand.

11. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at i det minste en ventil (136;350) er koblet til den bevegelige trykkbarrieren (130;330) og hvori anordningen ytterligere omfatter en elektrisk motor (180) som er operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren (130;330) og tilpasset til, når den tilføres energi, å bevege trykkbarrieren (130;330) for derved å etablere den første og andre tilstand ved inngrep av den i det minste ene ventil (136;350) med huset (110,120;310,320).

12. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at den bevegelige trykkbarrieren er et stempel (130;330).

13. Anordning i henhold til ett av de foregående krav; karakterisert ved at det ytterligere omfatter en kamanordning (250,260) operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren (130) hvori den bevegelige trykkbarrieren (130) kan bli anbrakt ved en posisjon slik at kamanordningen (250,260) utøver en kraft som tenderer til å bevege trykkbarrieren (130) innenfor huset.

14. Anordning i henhold til krav 13, karakterisert ved at anordningen ytterligere omfatter et strukturelt element (134) operativt koblet til den bevegelige trykkbarrieren, det strukturelle elementet (134) strekker seg gjennom et hus (110,120) og nevnte kamanordning (250,260) er operativt koblet mellom det strukturelle elementet (134) og huset (110,120).

15. Anordning i henhold til ett av de foregående krav, karakterisert ved at strømningsløpet er definert i trykkbarrieren (130) og nevnte i det minste ene ventil omfatter en kontroll ventil (136) koblet til trykkbarrieren (130).

16. Anordning i henhold til krav 15, karakterisert ved at kontrollventilen (136) er posisjonert i strømningsløpet.

17. Anordningi henhold til krav 1, karakterisert ved at strømningsløpet er definert i trykkbarireren (330) og nevnte i det minste ene ventil (350) omfatter en treveis ventil (350) koblet til trykkbarrieren (330).

18. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en hydraulisk aktuert anordning (400) i fluidkommunikasjon méd ei av det første og andre kammer (312,314) nevnte hydraulisk aktuerte anordning (400) er tilpasset til å aktueres av et trykk dannet i det ene av nevnte første og andre kammer (312,314).

19. Anordningi henhold til krav 1, karakterisert ved at det ytterligere omfatter en SCSSV-ventil i fluidkommunikasjon med en av nevnte første og andre kammer, nevnte SCSSV-ventil er tilpasset til å forspennes i en åpen posisjon av trykket dannet i nevnte ene av nevnte første og andre kammer.

20. Anordning i henhold til ett av kravene 15-19, karakterisert ved at det omfatter en andre kontroll ventil (122) posisjonert i et andre strømningsløp i fluidkommunikasjon med det andre kammer, nevnte andre ventil (122) har en lukket tilstand som forhindrer en strømning av fluid fra det andre fluidløp inn i det andre kammer og en åpen tilstand som tillater et fluid i det andre strømningsløp og strømme inn i det andre kammer.

21. Anordning i henhold til krav 20, karakterisert ved at den lukkede og åpne tilstand av den andre kontrollventilen (122) er etablert basert på en posisjon av den bevegelige trykkbarrieren (130) i huset.

22. Anordning i henhold til ett av kravene 19 eller 20, karakterisert ved at den åpne tilstand av den andre kontrollventilen (122) er etablert ved at den bevegelige trykkbarrieren (130) går i inngrep med i det minste et parti (124) av den andre kontrollventilen (122).

23. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at anordningen for å konfigurere strømningsløpet er koblet til den bevegelige trykkbarrieren (130;330) og den første og andre tilstand av det konfigurerbare strømningsløpet kan etableres ved inngrep av anordningene for å konfigurere strømningsløpet med i det minste en overflate av huset.