Key information

Title: Ventil og fremgangsmåte for åpning og stenging av en ventil
Application number: 20141008
Case type: National
Status: 09.01.2017 Patent meddelt (B1)
Filed: 20.08.2014
Effective date: 20.08.2014
Publicly available: 22.02.2016
Next annual fee due: 31.08.2027
Applicant: E HOLSTAD HOLDING AS (NO)
Owner: E HOLSTAD HOLDING AS (NO)
Inventor: Tommy Svartvatn (NO)
Agent: HÅMSØ PATENTBYRÅ AS (NO)
Granted: 09.01.2017
Patent number: 339590
Expiry date: 20.08.2034

Abstract and drawing

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.

Ventil (14) for anvendelse i et brønnrør (2), og fremgangsmåte for å åpne ventilen (14), hvor ventilen omfatter et ventilhus (173) og en i ventilhuset (173) forskyvbar ventilsleide (180) som er innrettet til å kunne åpne eller stenge for trykkutligning, idet minst én ventilåpning (186) i ventilsleiden (1 5 80) er innrettet til å kunne bringes mellom en stengt stilling og en åpen stilling hvor den i nevnte åpne stilling kommuniserer med minst én ventilåpning (188) i ventilhuset(173), karakterisertvedat ventilsleiden (180) er koplet til en mutter/skrueforbindelse (199) som er aksialt utløsbart koplet til ventilhuset (173).

Publications

Checking availability of the latest published version...

Documents

Expand

Download files (20)

Date

Date	Doc. No.	Process	Case number	In/Out	Journal description	To/from
11.01.2017	10-01	Saksbehandling	20141008	UT	PT Registreringsbrev Nasjonal Patent (15)
05.10.2016	09-01	Saksbehandling	20141008	UT	PT Meddelelse om patent	Håmsø Patentbyrå AS
04.10.2016	08-02	Saksbehandling	20141008	INN	Hovedbrev	Håmsø Patentbyrå AS
04.10.2016	08-01	Saksbehandling	20141008	INN	Korrespondanse (Hovedbrev inn)	Håmsø Patentbyrå AS
30.09.2016	07-01	Saksbehandling	20141008	UT	Realitet patent	Håmsø Patentbyrå AS
15.07.2016	06-02	Saksbehandling	20141008	INN	Hovedbrev	Håmsø Patentbyrå AS
15.07.2016	06-01	Saksbehandling	20141008	INN	Korrespondanse (Hovedbrev inn)	Håmsø Patentbyrå AS
03.05.2016	05-01	Saksbehandling	20141008	UT	PT Batch Varsel om betaling av første årsavgift (3317)
14.07.2015	04-04	Saksbehandling	20141008	INN	Hovedbrev	Håmsø Patentbyrå AS
14.07.2015	04-03	Saksbehandling	20141008	INN	Beskrivelse merket	Håmsø Patentbyrå AS
14.07.2015	04-02	Saksbehandling	20141008	INN	Beskrivelse ren	Håmsø Patentbyrå AS
14.07.2015	04-01	Saksbehandling	20141008	INN	Korrespondanse (Hovedbrev inn)	Håmsø Patentbyrå AS
20.03.2015	03-02	Saksbehandling	20141008	UT	PT report 01:25:36
20.03.2015	03-01	Saksbehandling	20141008	UT	Realitet patent	Håmsø Patentbyrå AS
26.08.2014	02-01	Saksbehandling	20141008	UT	Infobrev til oppfinner	Håmsø Patentbyrå AS
20.08.2014	01-05	Saksbehandling	20141008	INN	Beskrivelse
20.08.2014	01-04	Saksbehandling	20141008	INN	E Holstad Holding fig ark 1-10 til Styret 401414
20.08.2014	01-03	Saksbehandling	20141008	INN	Fullmakt
20.08.2014	01-02	Saksbehandling	20141008	INN	Erklæring Søkers rett til oppfinnelse
20.08.2014	01-01	Saksbehandling	20141008	INN	National Patent Application Form

Description, claims and drawings

Disclaimer: This text has been machine-scanned and may contain errors – please refer to "Publications" for legally binding content.

Description

Denne oppfinnelse vedrører en ventil. Nærmere bestemt dreier det seg om en ventil for anvendelse i et tetningsapparat, hvor ventilen omfatter et ventilhus og en i ventilhuset aksialt forskyvbar ventilsleide som er innrettet til å kunne åpne for trykkutligning eller stenges, idet minst én ventilåpning i ventilsleiden er innrettet til å kunne bringes mellom en stengt stilling og en åpen stilling hvor den i nevnte åpne stilling kommuniserer med minst én ventilåpning i ventilhuset. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for åpning og stenging av en ventil.

Ventiler i utstyr som føres inn i et brønnrør utsettes til tider for utilsiktede påkjenning-er fra tilstøtende komponenter. Det hender for eksempel at ventiler av denne art skades av fallende gjenstander i brønnrøret. Det kan også hende at man grunnet par-tikkelansamling ikke kommer til ventilmekanismen. Det forekommer også at mekanismen kiler seg fast for eksempel grunnet korrosjon eller utilsiktede fremmedlegemer som kommer inn i mekanismen. Et tredje tilfelle som ofte forekommer i et brønnrør hvor det er forventet at det vil forekomme store ansamlinger av fremmedpartikler, ofte kalt for debris, er at fremmedpartiklene vil pakke seg i ventilmekanismen under trykktesting. Dette vil ofte gjør ventilmekanismen blir tregere eller helt låst. I alle til-feller er en da forhindret fra å kunne operere ventilen på foretrukken måte.

Det er kjent å aktivere ventiler ved hjelp av ulike aktuatorer. Når det anvendes mekaniske aktiveringsanordninger, er det vanlig å kjøre disse i revers ved deaktivering av ventiler. For eksempel må en elektrisk aktuator under deaktivering kjøres med motsatt dreieretning av det som ble benyttet under aktiveringsoperasjonen. Av ulike årsaker kan det være umulig å manøvrere ventilen på tilsiktet måte.

Fra publikasjonen US 2012/0119125 er det kjent en ventil med et ventilhus og en i huset aksialt forskyvbar ventilsleide som er innrettet til å kunne åpne for trykkutligning eller stenging. Mutter/skrueforbindelsen kan i forbindelse med sammenstilling eller modifikasjoner frigjøres fra ventilhuset.

Fra publikasjonen WO 2012/088008 er det kjent en sammenstilling for betjening av en ventil for styring av strømning gjennom en passasje. Ventilen omfatter et lukkeele-ment som er bevegelig mellom en lukket stilling i hvilken legemet i det vesentlige hindrer passasje, og en åpen stilling. Sammenstillingen omfatter en bevegelig stamme med motstående ender, en første ende som kan forbindes med lukkeelementet, slik at forskyvning av spindelen beveger lukkeelementet mellom åpen og lukket stilling.

Fra publikasjonen US 5046376 er det kjent en manuell betjeningsanordning til bruk sammen med en ventil eller annen type innretning, for enten å bevirke manuell regu-lering av ventilen i en retning eller å danne en sperre mot bevegelse av ventilen bort fra en av dens endestillinger.

En ventil til bruk i tilknytning til brønnplugger hvor ventilen er av den art som opere-res ved hjelp av kabel, er som regel stengt ved innkjøring i brønnen. Ventilen forblir stengt inntil brønnpluggen skal trekkes, idet det er viktig å utligne trykket over ek-sempelvis brønnpluggen først. Vanlig operasjon er da enten å påføre en kraft nedover eller oppover for å utlikne et eventuelt differens ia Itrykk over ventilen. Dette er oftest eneste måte til å sørge for at trykket blir utliknet før brønnpluggen kan trekkes. Pro-blemer med en slik mekanisme kan føre til større utfordringer og videre utilsiktete og kostbare operasjoner.

Ventiler som ikke lar seg åpne på tilsiktet måte, for eksempel grunnet skade, kan for-årsake betydelige og kostbare driftsforstyrrelser. Dette er spesielt relatert til ventiler som er montert i brønnplugger hvor man må påføre mekaniske slag oppover for å åp-ne ventil og trekke plugg i samme bevegelse. Ved operasjoner på wireline, spesielt hvor det brukes mekaniske krefter, er det vanskelig å si noe om størrelsen av aksielle krefter som faktisk påføres utstyret. Dette fordi man benytter seg av strekk i kabel og en kombinasjon av vekter og en mekanisk hammer. Det vil da være en potensiell fare for å åpne ventil og trekke plugg på ett slag. Har man da høyere trykk på en av sidene vil dette kunne medføre driftsforstyrrelser som nevnt over.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en ventil for anvendelse i et tetningsapparat hvor ventilen omfatter et ventilhus og en i ventilhuset aksialt forskyvbar ventilsleide som er innrettet til å kunne åpne eller stenge for trykkutligning, idet minst én ventilåpning i ventilsleiden er innrettet til å kunne bringes mellom en stengt stilling og en åpen stilling hvor den i nevnte åpne stilling kommuniserer med minst én ventilåpning i ventilhuset, og hvor ventilen kjennetegnes ved at ventilsleiden er koplet til en mutter/skrueforbindelse som i bruksstillingen er aksialt utløsbart koplet til ventilhuset ved hjelp av et radielt forskyvbart inngrepsmiddel anbrakt i en åpning i et parti av mutter/skrueforbindelsen og som i en aktiv stilling er holdt i roterbart inngrep med et spor i ventilhuset av et parti av en ventilaktivator, idet inngrepsmiddelet ved hjelp av en aksialkraft som er påført ventilaktivatoren, er innrettet til å kunne drives fra den aktive stillingen hvor skrue/mutterforbindelsen er i inngrep med ventilhuset, og til en inaktiv stilling hvor inngrepsmiddelet er ute av inngrep med ventilhuset.

Ved bruk av flere ventilåpninger kan disse være anordnet med innbyrdes avstand i aksiell retning og/eller i en periferiretning av ventilen.

I denne forbindelse dekker betegnelsen «brønnrør» ethvert rør eller rørformet parti som befinner seg i en brønn, typisk petroleumsbrønn, i en hvilken som helst fase av brønnens levetid, og hvor setting av et tetningsapparat kan være hensiktsmessig.

Nevnte åpning eller stenging for trykkutligning kan tilveiebringes ved at en ventilaktivator som er i rotasjonsinngrep med en sperremutter som inngår i nevnte mutter/ skrueforbindelse, roteres relativt en pluggaktivator, slik det vil bli inngående forklart i søknadens spesielle del. Avhengig av rotasjonsretningen til ventilaktivatoren vil ventilen kunne åpnes og lukkes gjentatte ganger.

Dersom åpning av ventilen ved hjelp av mutter/skrueforbindelsen som vanligvis anvendes for gjentatt åpning og lukking av ventilen, i en gitt situasjon viser seg å ikke være mulig eller av andre årsaker er uhensiktsmessig, kan ventilsleiden forskyves aksialt for åpning, ved at mutter/skrueforbindelsen løses ut aksialt i forhold til ventilhuset, ved hjelp av forskyving som frembringes ved å påføre ventilsleiden en aksial kraft via den roterbare ventilaktivatoren.

Ventilaktivatoren har et første endeparti som er omsluttet av pluggaktivatoren, og et andre endeparti som rager aksialt ut fra pluggaktivatoren.

Ventilakivatorens første endeparti er i det etterfølgende omtalt som ventilaktivatorens aksialt innoverragende parti, eller kun innoverragende parti.

Mutteren i skrue/mutterforbindelsen kan utgjøres av en sperremutter. Sperremutteren holdes som nevnt i aksial stilling relativt ventilhuset ved hjelp et inngrepsmiddel som

kan omfatte minst én ventilsperrekloss. Nevnte spor kan være et klossespor. Åpningen kan være anordnet i sperremutteren. Ventilsperreklossen kan i sin aktive tilstand være holdt i radial stilling av et aksialt innoverragende parti (se under) til ventilaktivatoren.

Ventilaktivatoren kan være lagret i en lagerhylse og holdt i aksial stilling i ventilhuset av minst én skjærpinne via lagerhylsen, hvor lagerhylsen og dermed skjærpinnen ikke påvirkes av differensialtrykk som, når ventilen er stengt, vil påføre aksielle krefter.

I én utførelse er sperremutteren utvendig utformet med et antall omkransende sperrespor, idet en sperrering som omkranser sperremutteren i en slik utførelse er innrettet enveisforskyvbar langs sperremutteren. Sperreringen er aksielt fastlåst i ventilhuset.

Den énveisforskyvbare sperreringen kan være innrettet til å ikke kunne forskyves tilbake langs sperremutteren, slik at sperreringen forhindrer sperremutteren og derved ventilsleiden i å kunne forskyves mot lukket stilling mens ventilen forskyves mot åpen stilling, selv om det skulle være et differensialtrykk over ventilen som vil forsøke å lukke ventilen igjen under åpning.

Ventilakivatorens aksialt innoverragende parti er utformet til å miste sitt inngrep mot den minst ene ventilsperrekloss når ventilaktivatoren er forskjøvet ytterligere inn i sperremutteren.

Sperremutteren og derved ventilsleiden kan være aksialt forskyvbar mot åpen stilling i ventilhuset når den minst ene ventilsperrekloss ikke lenger er i radielt inngrep med klossesporet.

Ifølge et andre aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for åpning og stenging av en ventil ifølge oppfinnelsens første aspekt, hvor fremgangsmåten omfatter å forskyve ventilsleiden fra lukket stilling og til åpen stilling ved å forskyve en dreibar ventilaktivator aksialt i ventilhuset ved hjelp av en påført aksialkraft.

- å først forskyve ventilaktivatoren aksialt tilstrekkelig til at ventilsperreklosser anordnet i ventilen mister sitt radielle inngrep med et klossespor; og deretter - å forskyve ventilaktivatoren aksialt sammen med ventilsleiden videre til ventilsleidens åpne stilling.

Det er således mulig å åpne ventilen ved bare å påføre ventilaktivatoren en aksial kraft i retning av åpningsretningen av ventilen, som er tilstrekkelig stor til å bryte skjærpinner anordnet i ventilen, idet nevnte skjærpinner holder ventilaktivatoren i posisjon aksielt, og deretter stor nok kraft til å forskyve ventilsleiden i ventilhuset mot et eventuelt differensialtrykk over ventilen som virker mot skyveretningen.

Ut fra beskrivelsen over vil det forstås at en ventil og en fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen muliggjør utløsning av ventilen på en enkel måte selv om mutter/skrueforbindelsen skulle være skadet eller på annen måte ikke kunne benyttes som tiltenkt.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket fremgangsmåte og utfø-relsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et tetningsapparat under forskyvning i et brønnrør, hvor tetningsapparatet omfatter en ventil i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 viser tetningsapparatet etter at det er aktivert i brønnrøret; Fig. 3 viser et lengdesnitt av en gripeanordning som inngår i tetningsapparatet, hvor gripeanordningen er i en passiv stilling; Fig. 4 viser det samme som i fig. 3, men i aktivert stilling; Fig. 5 viser detaljer fra gripeanordningen; Fig. 6 viserer perspektivisk et snitt III-III i fig. 3; Fig. 7 viser et lengdesnitt av et tetningselement som inngår i tetningsapparatet; Fig. 8 viser et lengdesnitt av tetningsapparatets sentreringsanordning i passiv stilling; Fig. 9 viser det samme som i fig. 8, men hvor sentreringsanordningen er under aktivering; Fig. 10 viser det samme som i fig. 8, men hvor sentreringsanordningen er aktivert; Fig. 11 viser et lengdesnitt av tetningsapparatets aktiveringsanordning og en utlø-seranordning i sin utgangsstilling; Fig. 12 viser det samme som i fig. 11, men etter at aktiveringsanordningen er truk ket til, og hvor også utløseranordningen er aktivert; Fig. 13 viser perspektivisk et snitt XI-XI i fig. 11; Fig. 14 viser perspektivisk et snitt XV-XV i fig. 15; Fig. 15 viser et lengdesnitt av tetningsapparatets ventil i henhold til den foreliggende oppfinnelse, hvor ventilen er i lukket stilling; Fig. 16 viser det samme som i fig. 15, men hvor ventilen er i en mellomstilling;

På tegningene angir henvisningstallet 1 et tetningsapparat anbrakt i et brønnrør 2.

Apparat 1 omfatteren radialbevegelig gripeanordning 4, et radialbevegelig tetningselement 6, en radialbevegelig sentreringsanordning 8, en aksialbevegelig aktiveringsanordning 10, en utløseranordning 12 og en ventil 14 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Aktiveringsanordningen 10, utløseranordningen 12 og ventilen 14 befinner seg i apparatets 1 hus 16 og vises derved ikke på fig. 1 eller 2. Utforming og virkemåte for disse vil bli forklart i det etterfølgende. Hver av gripeanordningen 4, tetningselementet 6 og sentreringsanordningen 8 er radialbevegelig mellom en passiv, tilbaketrukket stilling og en aktiv, utstrakt stilling relativt en senterakse 22 til apparatet 1.

Huset 16 er sammensatt av flere komponenter som beskrives i detalj i det etterføl-gende. Huset 16 er forsynt med et mothold 18, dvs. en kraftmotvirkende forankrings-anordning, som er innrettet til å kunne oppta både torsjons- og aks ia I krefter. Motholdet 18 er utformet med en fiskenakke 20 av i og for seg kjent utførelse. En aktivator 24 som er dreibar om apparatets 1 senterakse 22, rager aksialt og sentrisk ut fra motholdet 18, mens en ventilaktivator som er dreibar om senteraksen 22, rager aksialt og sentrisk ut fra aktivatoren 24.

På fig. 1 er en setteanordning 28 koplet til motholdet 18. Setteanordningen 28 omfatter en aktuator 30 som er innrettet til å kunne dreie aktivatoren 24 i valgfri dreieretning om senteraksen 22, hvorved aktivatoren 24 kan beveges i aksial retning langs senteraksen 22.

Under aksial forskyvning av apparatet 1 inn i brønnrøret 2 ved hjelp av setteanordningen 28, kan apparatet 1 befinne seg i en usentrert stilling i brønnrøret 2, slik som

Når apparatet 1 skal settes, aktiveres gripeanordningen 4 og sentreringsanordningen 8 mot sine aktive, utstrakte stillinger før tetningselementet 6 bringes ut i sin aktive,

utstrakte stilling. Dette oppnås ved å dreie aktivatoren 24 i en korresponderende dreieretning. I sine aktive, utstrakte stillinger er gripeanordningen 4, tetningselementet 6 og sentreringsanordningen 8 i kontakt med en innside av brønnrøret 2. Derved sentre-res apparatet 1 i brønnrøret 2, hvorved det sikres at tetningselementet 6 kommer i korrekt stilling i brønnrøret 2 når aktivatoren 24 dreies ytterligere i samme pluggsett-ende retning, se fig. 2.

Det er fordelaktig om sentreringsanordningen 8 aktiveres i det minste delvis før gripeanordningen 4 aktiveres. Årsaken til dette er at gripeanordningen 4, når denne er aktivert og festet til innsiden av brønnrøret 2, vil kunne forhindre sentreringsanordningen 8 i å bevege pluggen 1 til en sentrert stilling i brønnrøret 2.

I én utførelse (ikke vist) aktiveres sentreringsanordningen 8 i det minste delvis før eller mens apparatet 1 føres inn i brønnrøret 2.

Gripeanordningen 4, se fig. 3 til 6, omfatter et antall radialbevegelige og kileformede

gripelegemer 36, fem gripelegemer 36 vist i fig. 6, som er fordelt om senteraksen 22. I den viste utførelse er et parti av gripelegemenes 36 utvendig overflate utformet med tenner 38 som er innrettet til å kunne gå i inngrep med brønnrøret 2 når gripelegemene presses mot innsiden av brønnrøret 2. Brønnrøret 2 er bare vist på fig. 1 og 2. På sin radiale innside ligger gripelegemene 36 an mot en et anlegg 40, 42, her vist som to kilekoner 40, 42. I det etterfølgende vil kilekonen 40 bli omtalt som første kilekon 40 og kilekonen 42 som andre kilekon 42.

Den første kilekonen 40 er ved hjelp av en styremutter 46 festet til et ledende endeparti av en (i apparatet 1) sentralt plassert spindel 44. Gripelegemene 36 er forspent mot sin passive stilling ved hjelp av fjærer 48, her i form av spiralfjærer, se fig. 3 og 6. Spindelen 44 og styremutteren 46 overfører aktiveringsanordningens 10 aksiale forskyvning blant annet til gripeanordningen 4. Spindelen 44 og styremutteren 46 kan derfor, i dette utførelseseksempel, anses for å være en del av aktiveringsanordningen 10.

Den andre kilekonen 42, som er forskyvbart anordnet langs spindelen 44, er begrenset aksialt forskyvbar i forhold til et første husparti 50, som utgjør en del av huset 16. En i segment oppdelt mellomring 52 er festet til det første huspartiet 50 og er forsynt med innvendige ringformede spor 54 hvori en flensformet rygg 56 til den andre kile-

Mellomringen 52 har flere skråflater 58 som hver ligger an mot ei kule 60. Hver kule 60 spenner ved hjelp av en fjær 62 mot en radialt forskyvbar gripesperre 64 som derved ligger an mot spindelen 44. Gripesperren 64 er forsynt med sagtannformede sperretenner 66 som komplementært passer i sagtannformede sperretenner 68 på spindelen 44. Gripesperren 64 går i inngrep med spindelen 44 når spindelen 44 er forskjøvet til en stilling hvor sperretennene 66 på gripesperren 64 korresponderer med sperretennene 68 på spindelen 44.

Gripesperren 64 er på to motstående sider forsynt med skråstilte spor 70 som passer i føringer 72 i mellomringen 52, se fig. 5.

Hvert gripelegeme 36 er tildelt fire returarmer 74 som er dreibart festet til henholdsvis den første kilekonen 40 og den andre kilekonen 42, og som forløper i gripespor 76 i gripelegemet 36. Returarmene 74 er innrettet til å kunne trekke gripelegemet 36 ut fra inngrep med brønnrøret 2.

Mellom hvert gripelegeme 36 er det anordnet et langstrakt segment 78 som er festet til den første kilekonen 40 ved hjelp av styremutteren 46, og som er forskyvbart anordnet i forhold til det første huspartiet 50. Det langstrakte segment 78 kan for eksempel være en bladfjær. Ved det første huspartiet 50 holdes det langstrakte segment 78 i stilling ved hjelp av en segmenthylse 80 som også holder den i segment oppdelte mellomringen 52 i stilling. Segmenthylsen 80 er innrettet til å kunne holde den oppdelte mellomring 52 i stilling på det første huspartiet 50.

Når spindelen 44 forskyves i retning av det første huspartiet 50, forskyves først mellomringen 52 nærmere den andre kilekonen 42. Kula 60 forskyves radialt innover av skråflaten 58, hvorved forspenningen mot gripesperren 64 økes.

Når spindelen 44 forskyves ytterligere i retning av det første huspartiet 50, forskyves den første kilekonen 40 og den andre kilekonen 42 i retning mot hverandre, hvorved gripelegemene 36 forskyves radialt utover og til inngrep med brønnrøret 2. Samtidig kommer gripesperrens 64 sperretenner 66 i inngrep med spindelens 44 sperretenner 68.

Gripeanordningen 4 er derved forhindret fra å løsne fra brønnrøret 2 selv om aksial-kraften i spindelen 44 skulle reduseres eller forsvinne. Årsaken erat de sagtannformede sperretenner 64, 66 må trekkes fra hverandre for å kunne løse ut.

Det er likevel mulig å løsgjøre gripeanordningen 4 fra brønnrøret 2 ved å trekke i huset 16. Typisk festes et ikke vist trekke- eller fiskeverktøy til fiskenakken 20, hvoretter en strekkraft påføres huset 16 og derved også det første huspartiet 50.

Det oppstår derved en begrenset forskyvning av mellomringen 52 i retning bort fra den andre kilekonen 42. Mellomringens 52 føringer 72, som ligger an mot gripesperrens 64 spor 70, trekker derved gripesperren 64 ut fra sitt inngrep med spindelen 44. Ytterligere forskyvning av huset 16 i retning bort fra gripeanordningen 4 bevirker at returarmene 74 og fjærene 48 trekker gripelegemene 36 ut fra sine inngrep med brønnrøret 2 og videre inn til sine passive stillinger.

På fig. 7 vises et lengdesnitt av tetningsanordningen 6. Et elastisk tetningselement 86 er anordnet på et tetningsboss 88 tilhørende det første huspartiet 50. Tetningsbosset 88 rager forskyvbart inn i en boring 90 i et andre husparti 92 og er forhindret fra å skli ut fra det andre huspartiet 92 av en mutter 94 som har anslag mot en brystning 96 i boringen 90.

Tetningselementet 86 aktiveres på i og for seg kjent måte ved å forskyve det første huspartiet 50 og det andre huspartiet 92 mot hverandre, her ved hjelp av spindelen 44 som er forsynt med en aksial, gjennomgående boring 98.

Sentreringsanordningen 8 omfatter et antall doble, leddbart sammenkoplede leddarmer 100, her fem leddarmer 100, som hver er innrettet å kunne beveges fra sin passive stilling slik det er vist på fig. 8, og til sin aktive, utspente stilling slik det er vist på fig. 10.

Hver av leddarmene 100 omfatter en første leddarm 102 som ved hjelp av en leddforbindelse er festet til en leddlåsehylse 104, og en andre leddarm 106 som ved hjelp av en leddforbindelse er festet til en glidehylse 108.

LeddlåsehyIsen 104 er fast koplet til det andre huspartiet 92 ved hjelp av ikke viste festeelementer som i én utførelse kan være skruer. Glidehylsen 108 er begrenset forskyvbar i en boring 110 i et tredje husparti 112.

Fjærer 114, her i form av tallerkenfjærer, spenner glidehylsen 108 i retning av leddlåsehylsen 104, men forhindres fra å kunne skli ut fra boringen 110 av en mutter 116.

Ledd låsehy Isen 104 er utformet med utvendige knaster 118. Glidehylsen 108, som er begrenset forskyvbar relativt leddlåsehylsen 104, er forsynt med innvendige knaster 120. De utvendige knaster 118 og de innvendige knaster 120 er innrettet til å kunne komme til anslag mot hverandre. Både leddlåsehylsen 104 og glidehylsen 108 er anordnet forskyvbart på spindelen 44.

Et leddlåselegeme 122, som er radialt forskyvbart i en føringsåpning 124 i leddlåsehylsen 104, er i sin utgangsstilling i inngrep med et ringspor 126 i spindelen 44, slik som vist på fig. 8. Sammen med andre ikke viste leddlåselegemer som er anordnet om en senterakse 22, er leddlåselegemet 122 forhindret fra å komme ut av inngrep med spindelen 44 før leddlåselegemet 122 korresponderer med et ringformet, innvendig utløserspor 128 i det tredje huspartiet 112.

På fig. 9 er spindelen 44 trukket til aksialt anslag mot leddlåselegemet 122. Det andre huspartiet 92, og derved leddlåsehylsen 104, er forskjøvet noe i retning av glidehylsen 108, men ikke tilstrekkelig til at leddlåselegemet 122 kan forskyves ut i utløsersporet 128. Denne forskyvning mellom det andre huspartiet 92 og det tredje huspartiet 112, bevirker at leddarmene 100 er forskjøvet noe mot sine aktive stillinger.

Spindelen 44 er forhindret fra å kunne forskyve seg ytterligere relativt leddlåsehylsen 104, og derved relativt det andre huspartiet 92. I dette utførelseseksempel bevirker dette at sentreringsanordningen 8 må være aktivert mot sin aktive stilling før gripeanordningen 4 (se fig. 3 og 4) og tetningsanordningen 6 (se fig 7) kan aktiveres mot sine respektive, aktive stillinger.

Når spindelen 44 er forskjøvet tilstrekkelig langt relativt det tredje huspartiet 112, slik som vist på fig. 10, forskyves leddlåselegemet 122 radialt ut i utløsersporet 128. Spindelen 44 er med dette frigjort fra leddlåselegemet 122 og kan derved forskyves ytterligere i retning av det tredje huspartiet 112.

I denne stillingen er leddlåselegemet 122 forhindret fra å forskyves ut fra utløserspo-ret 128. Sentreringsanordningen 8 holdes derved i sin aktive, utstrakte stilling. Sentreringsanordningen 8 kan ikke løses ut før ringsporet 126 i spindelen 44 er forskjøvet tilbake til leddlåselegemene 122, det vil si når ringsporet 126 aksialt korresponderer med leddlåselegemet 122.

Dersom leddarmene 100 er forhindret fra å kunne forskyves fullt ut til sine aktiverte og utstrakte stillinger, spennes fjærene 114 mens glidehylsen 108 forskyves noe i boringen 110.

Ut fra beskrivelsen over vil det derfor forstås at sentreringsanordningen 8 er forsynt med et leddlåselegeme 122 som direkte eller indirekte er i betinget, sperrende inngrep med aktiveringsanordningen 10; når leddlåselegemet 122 er i betinget inngrep med spindelen 44, så er det avhengig av at det ikke er i inngrep med huset som det kan være i inngrep med i en annen tilstand.

Apparatets 1 aktiveringsanordning 10 og utløseranordning 12 er vist på fig. 11-13.

En splinemutter 136 er forskyvbart anordnet i det tredje huspartiet 112 og er forsynt med utvendige splines 138 som komplementært passer i innvendige splines 140 i det tredje huspartiet 112. Splinemutteren 136 er fast koplet til spindelen 44.

Aktivatoren 24, som rager inn i det tredje huspartiet 112, er forsynt med en utvendig gjenge 142 som passer med en innvendig gjenge 144 i splinemutteren 136. Et sylind-risk parti 146 av aktivatoren 24 rager forskyvbart og tettende inn i spindelens 44 gjennomgående boring 98. Aktivatoren 24 er også utformet med en gjennomgående sentrisk boring 148.

Aktivatoren 24 er, ved hjelp av et antall utoverragende lagerflenser 150, opplagret i en lagerhylse 152. Lagerhylsen 152, som utgjør en opphengsdel 153, er innvendig forsynt med ringformede lagerflater 154 som ligger an mot lagerflensene 150.

Lagerhylsen 152 er holdt i aksial stilling i det tredje huspartiet 112 ved hjelp av et antall utløserklosser 156, her åtte utløserklosser 156. Hver utløserkloss 156 har en tannet overflate 158 som vender mot lagerhylsen 152, og som passer mot tenner 160 på lagerhylsen 152.

Et fjerde husparti 162, som er festet til motholdet 18, omkranser utløseranordningen 12. Huset 16 og aktivatoren 24 utgjør utstyrskomponenter 163.

De åtte utløserklossene 156 er anordnet omkring senteraksen 22, slik som vist på fig. 13, hvor det fjerde huspartiet 162 ikke er vist.

Når apparatet 1 skal aktiveres, dreies aktivatoren 24 om senteraksen 22. Aktivatoren 24 er opplagret i lagerhylsen 152 og trekker derved splinemutteren 136, som er forhindret fra å dreie i det tredje huspartiet 112, og spindelen 44 i aksial retning mot aktivatoren 24. Dersom aktivatoren 24 dreies i motsatt retning, forskyves splinemutteren 136 og spindelen 44 i aksial retning bort fra aktivatoren.

Under forskyvning av aktivatoren 24 relativt spindelen 44, forskyves det sylindriske parti 146 aksialt i boringen 98.

Det tredje huspartiet 112 og det fjerde huspartiet 162 er fastholdt til hverandre ved hjelp av brytebolter, som nedenfor er benevnt som utløserbolter 164. Utløserbolter 164 er vist på fig. 13, mens deres aksiale stillinger i det tredje huspartiet 112 er indikert med boltsenterlinjer 166 på fig. 11 og 12.

Det tredje huspartiet 112 og det fjerde huspartiet 162 er forhindret fra å separeres helt av en ringmutter 168 som er gjenget til det fjerde huspartiet 162, og som er innrettet til å kunne komme til anslag mot en brystning 170 som omkranser det tredje huspartiet 112, se fig. 11 og 12.

Dersom det tredje huspartiet 112 og det fjerde huspartiet 162 forskyves i aksial retning fra hverandre, vil utløserklossene 156 som normalt støtter seg innvendig mot det fjerde huspartiet 162, kunne forskyves radialt utover og inn i utløserspor 172 i det fjerde huspartiet 162. Utløserklossene 156 mister da inngrepet i lagerhylsen 152, hvorved lagerhylsen 152 med aktivatoren 24 og splinemutteren 136 kan forskyves aksialt i det tredje huspartiet 112 uten å måtte dreie aktivatoren 24.

Dersom det blir behov for å løsgjøre apparatet 1 på annen måte enn ved å dreie aktivatoren 24, kan et ikke vist trekkeverktøy koples til fiskenakken 20, som er fastgjort i det fjerde huspartiet 162, og deretter trekke det fjerde huspartiet 162 inntil utløser-boltene 164 brytes. Den nevnte aksiale forskyvning mellom det tredje huspartiet 112 og det fjerde huspartiet 162 kan da finne sted.

Huset 16 utgjøres for øvrig av det første, andre, tredje og fjerde husparti 50, 92, 112, 162.

Ventilen 14, se fig. 14-18, er anordnet inne i aktivatoren 24, som da utgjør et ventilhus 173.

En ventilsleide 180 er utvendig forsynt med to yttertetninger 182 som er innrettet til å kunne tilveiebringe en tetning mellom ventilsleiden 180 og aktivatoren 24. En mellomliggende tetning 184 er utformet til å kunne regulere en strømningsrate gjennom ventilen 14.

Ventilåpninger 186 i ventilsleiden 180 er stengt i forhold til ventilåpninger 188 i aktivatoren 24 og i det fjerde huspartiet 162 når ventilen 14 befinner seg i lukket stilling, slik som vist på fig. 15.

Ventilsleiden 180 er utformet med en aksialforløpende skruespindel 190 som forløper sentrisk i retning fra en ventilboring 178. Skruespindelen 190 er dessuten forsynt med langsgående spor 192 som passer innvendig i en utvendig splinet motholdsplate 194. Motholdsplaten 194, som er innrettet til å kunne forhindre at skruespindelen 190 kan roteres relativt aktivatoren 24, passer aksialt forskyvbart i innvendige komplementære splines 196 i aktivatoren 24.

En sperremutter 198 er skrudd inn på skruespindelen 190. Skruespindelen 190 og sperremutteren 198 utgjøren skrue/mutterforbindelse 199. Utvendig er sperremutteren 198 tildelt en rekke omkransende sperrespor 200. En sperrering 202 er innrettet til å kunne ha inngrep med sperresporene 200 for derved å forhindre eller å motvirke at sperremutteren 198 kan forskyves aksialt i retning bort fra motholdsplaten 194.

Ventilaktivatoren 26 er lagret i en lagerhylse 204 i aktivatoren 24. Ventilaktivatoren 26 holdes aksialt i stilling via lagerhylsen 204, som er koplet til aktivatoren 24 ved hjelp av et antall skjærpinner 206 i form av bryteskruer 206, se fig. 14.

I sitt radielt utvendige endeparti, i det etterfølgende også kalt innoverragende parti 208, befinner ventilaktivatoren 26 seg i et aksialt forskyvbart rotasjonsinngrep med sperremutteren 198. Et antall ventilsperreklosser 210 er anordnet i korresponderende radiale åpninger 212 i sperremutteren 198. Ved hjelp av ventilaktivatorens 26 innoverragende parti 208 holdes ventilsperreklossene 210 i stilling i et klossespor 214 i aktivatoren 24.

Ved å rotere ventilaktivatoren 26 relativt aktivatoren 24 kan ventilen åpnes og lukkes gjentatte ganger. Ventilsperrekolossene 210 forblir i og dreies i klossesporet 214 samtidig som ventilsleiden 180 forskyves aksialt frem og tilbake i aktivatoren 24 avhengig av ventilaktivatorens 26 rotasjonsretning relativt aktivatoren 24.

På fig. 16 er ventilen 14 vist i en mellomstilling hvor den mellomliggende tetnings 184 relative stilling i ventilhuset 180 bestemmer strømningsraten gjennom ventilen 14.

På fig. 17 er ventilen 14 vist i åpen stilling hvor ventilsleidens 180 åpning 186 er rettet inn med ventilhusets 173 åpning 188 slik at det er tilveiebrakt fluidkommunikasjon mellom ventilboringen 178 og apparatets 1 omgivelser.

Skulle det være nødvendig å bringe ventilen 14 fra lukket og til åpen stilling uten å dreie ventilaktivatoren 26, kan en trykkraft tildeles ventilaktivatoren 26 i aksial retning mot ventilen 14, slik at skjærpinnene eller bryteskruene 206 brytes. Ventilaktivatoren 26, med det tilhørende innoverragende partiet 208, kan derved forskyves noe inn i sperremutteren 198. Det innoverragende parti 208 sperrer derved ikke lenger for ventilsperreklossene 210. Ventilsperreklossene 210 forskyves aksialt ut fra klossesporet 214 og inn i forsenkning 209 i ventilaktivatoren 26 utvendige overflate, hvoretter ventilsleiden 180 kan forskyves aksialt til sin åpne stilling, se fig. 18.

Sperreringens 202 inngrep mot sperremutteren 198 forhindrer at ventilsleiden 180 kan forskyves aksialt mot lukket stilling selv om det befinner seg et overtrykk inne i ventilsleiden 180.

Dersom trykket er størst over ventilen 14 relativt brønnens orientering, bidrar trykket til å skyve ventilsleiden 180 mot åpen stilling. Med over menes her opp mot overflaten samt mot toppen av apparatet eller pluggen 1. Dersom trykket er størst under ventilen 14, søker trykket å forskyve ventilsleiden mot lukket stilling. Sperreringen 202 forhindrer ventilsleiden 180, selv om den befinner seg i en mellomstilling, fra å kunne forskyves mot lukket stilling. Sperreringen 202 forhindrer også nærliggende komponenter så som ventilsperreklossene 210 fra å kunne falle ut.

Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de avhengige kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.

Claims

1. Ventil (14) for anvendelse i et tetningsapparat (1) hvor ventilen omfatter et ventilhus (173) og en i ventilhuset (173) aksialt forskyvbar ventilsleide (180) som er innrettet til å kunne åpne for trykkutligning eller stenging, idet minst én ventilåpning (186) i ventilsleiden (180) er innrettet til å kunne bringes mellom en stengt stilling og en åpen stilling hvor den i nevnte åpne stilling kommuniserer med minst én ventilåpning (188) i ventilhuset (173), karakterisert ved at ventilsleiden (180) er koplet til en mutter/skrueforbindelse (199) som i bruksstillingen er aksialt utløsbart koplet til ventilhuset (173) ved hjelp av et radielt forskyvbart inngrepsmiddel (210) anbrakt i en åpning (212) i et parti av mutter/skrueforbindelsen (199) og som i en aktiv stilling er holdt i roterbart inngrep med et spor (214) i ventilhuset (173) av et parti av en ventilaktivator (26), idet inngrepsmiddelet (210) ved hjelp av en aksialkraft som er påført ventilaktivatoren (26) er innrettet til å kunne drives fra den aktive stillingen hvor skrue/mutterforbindelsen (199) er i inngrep med ventilhuset (173), og til en inaktiv stilling hvor inngrepsmiddelet (210) er ute av inngrep med ventilhuset (173).

2. Ventil i henhold til krav 1, hvor mutteren i skrue/mutterforbindelsen (199) ut-gjøres av en sperremutter (198).

3. Ventil i henhold til krav 2, hvor inngrepsmiddelet omfatter minst én ventilsperrekloss (210), hvor sporet er et klossespor (214), hvor åpningen (212) er anordnet i sperremutteren (198), og hvor ventilsperreklossen (210) i sin aktive tilstand er holdt i radial stilling av et aksialt innoverragende parti (208) til ventilaktivatoren (26).

4. Ventil i henhold til krav 3, hvor ventilaktivatoren (26) er lagret i en lagerhylse (204) og holdes i aksial stilling i ventilhuset (173) av minst én skjærpinne (206) via lagerhylsen (204).

5. Ventil i henhold til krav 2, hvor sperremutteren (198) utvendig er utformet med et antall omkransende sperrespor (200), idet en sperrering (202) som omkranser sperremutteren (198) er enveisforskyvbar langs sperremutteren (198).

6. Ventil i henhold til krav 3, hvor ventilakivatorens (26) innoverragende parti (208) er utformet til å komme ut av sin sperrende stilling med den minst ene ventilsperrekloss (210) når ventilaktivatoren (26) er forskjøvet ytterligere inn i sperremutteren (198).

7. Ventil i henhold til krav 3, hvor sperremutteren (198), og derved ventilsleiden (180), er forskyvbar mot åpen stilling i ventilhuset (173) når den minst ene ventilsperrekloss (210) ikke lenger er i inngrep med klossesporet (214).

8. Fremgangsmåte for åpning av en ventil (14) ifølge krav 1, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter å forskyve ventilsleiden (180) fra lukket stilling og til åpen stilling ved å forskyve en dreibar ventilaktivator (26) aksialt i ventilhuset (173) ved hjelp av en påført aksialkraft.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 8, hvor fremgangsmåten omfatter: - å først forskyve ventilaktivatoren (26) tilstrekkelig til at ventilsperreklosser (210) kan miste sitt inngrep i et klossespor (214); og deretter - å forskyve ventilaktivatoren (26) sammen med ventilsleiden (180) videre til ventilsleidens (180) åpne stilling.

Drawings

Priority

No priority

Patent classes

IPC classes

E21B 34/14

F16K 31/50

CPC classes

E21B 34/14

F16K 31/50

Citations

US 2012/0119125 A1 (A1)

WO 2012/088008 A1 (A1)

US 5046376 A (A)

Applicants, owners and inventors

Owners

E HOLSTAD HOLDING AS

Øygardslia 5

4051 SOLA

NO (SOLA Municipality, Rogaland county)

Org. number: 993798312

Inventors

Tommy Svartvatn

Rognveien 15

8622 MO I RANA

NO (RANA Municipality, Nordland county)

Agent

HÅMSØ PATENTBYRÅ AS

Postboks 9

4068 STAVANGER

NO (STAVANGER Municipality, Rogaland county)

Org. number: 918752900

Reference: P27046NO00

Status history

Payment history

Oppositions and appeals

No oppositions or appeals

Administrative limitation

No administrative limitation

Liens and licences

No liens or licenses registered

Gazette entries

No Gazette entries found

Only events from 2024.03.04 and onwards are shown.

Ventil og fremgangsmåte for åpning og stenging av en ventil