NO20171978A1

NO20171978A1 - Toveis klaffventil

Info

Publication number: NO20171978A1
Application number: NO20171978A
Authority: NO
Inventors: Daniel Purkis
Original assignee: Weatherford Tech Holdings Llc
Priority date: 2006-04-27
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2008-11-03
Also published as: NO341842B1; NO20084575L; US20090230340A1; GB2450447A; GB0608334D0; AU2007245406B2; GB2476000A; NO345101B1; WO2007125335A1; CA2681389A1; BRPI0710755A2; GB2450447B; CA2681389C; GB2476000B; US8191570B2; GB0818319D0; GB201103207D0; AU2007245406A1; BRPI0710755B1

Abstract

En ventilsammensetning for en rørledning for væske med en boring (1b, 3b) for gjennomføring av væske derigjennom. Ventilsammensetningen omfatter et forseglende element (30) som er dreibart flyttbart inne i rørledningen (1) for å åpne og stenge boringen (1b); et første ventilsete for det forseglende elementet (30); og et andre ventilsete for det forseglende elementet (30). Det første ventilsetet og det andre ventilsetet er flyttbare i motsatt aksial retning relativt med dreiepunktet til det forseglende elementet (30).

Description

TOVEIS KLAFFVENTIL

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ventilsammensetning, og spesielt en klaffventilsammensetning.

Klaffventiler er i utstrakt bruk i væskeledningsrør som transporterer væsker mellom et oljebrønnreservoir og et brønnhode. Klaffventiler er typisk enveisventiler som er hengslet på én side av rørledningen slik at de i en åpen konfigurasjon er lagt stort sett parallelt med rørledningen, ut av borehullet, men kan dreie over til en stengt posisjon hvori de tetter igjen borehullet til rørledningen og ligger tvers over dets akse. I den stengte posisjonen forsegler klaffventiler typisk mot et annulart sete på det indre borehullet til rørledningen, og væsketrykk bak klaffen holder typisk klaffen tett stengt mot setet, så lenge trykkforskjellen over klaffen vedvarer.

Klaffen kan bevege seg tilbake inn i sin originale åpne posisjon dersom trykkforskjellen over setet fjernes eller reverseres, noe som tillater væsker å strømme i én retning, men holder på trykk i den andre.

Konvensjonelle klaffventiler holder nødvendigvis trykk i kun én retning, og

tillater væskeoverføring i den andre. GB2443109, US5975209, WO2003/054347, og US2768695 kan være nyttig for forståelsen av oppfinnelsen og dens forhold til teknikkens stilling.

Det er et formål av denne oppfinnelsen å gi en ventilsammensetning for en rørledning med et borehull for gjennomføring av væske. Dette formål kan oppnås ved de trekk som er definert av de selvstendige kravene. Ytterligere forbedringer er karakterisert av de avhengige kravene.

Oppfinnelsen tilveiebringer en ventilsammensetning som har en rørledning med et borehull for gjennomføring av væske, et forseglende element som er flyttbart inne i rørledningen for å åpne og stenge borehullet, og hvori forseglingssammensetningen har et ventilsete hvorpå det forseglende elementet forsegler når borehullet er stengt, og hvori ventilsetet er flyttbart inne i rørledningen.

Typisk er ventilsetet flyttbart fra en forseglende konfigurasjon hvori det forseglende elementet bringes i kontakt med ventilsetet for å forsegle borehullet, til en åpen konfigurasjon, hvori det forseglende elementet ikke kan bringes i kontakt med setet.

Setet er typisk aksialt flyttbar inne i borehullet.

Typisk har det forseglende elementet en første åpen konfigurasjon hvori borehullet til ventilsammensetningen er åpen, og en andre konfigurasjon hvori borehullet er stengt, og væskegjennomføring er begrenset. Typisk er det også en tredje konfigurasjon av det forseglende elementet der borehullet er åpent.

Det forseglende elementet kan være dreibart flyttbar inne i borehullet, og setet kan være aksialt flyttbart relativt med dreiepunktet til det forseglende elementet.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det også tilveiebragt en ventilsammensetning for en rørledning for væske, der sammensetningen innbefatter et forseglende element, et første ventilsete for det forseglende elementet, og et andre ventilsete for det forseglende elementet.

Det forseglende elementet kan være en klaff.

I det minste én (og typisk hver) av de første og andre ventilsetene kan flyttes relativt til klaffen. Klaffen kan typisk forsegle mot det éne eller det andre (eller begge) setene.

Typisk kan klaffen bevege seg fra en første åpen konfigurasjon til en stengt konfigurasjon, og kan også typisk slutte seg til en tredje (åpen) konfigurasjon.

Typisk er klaffen hengslet på én side og hengselet tillater dreibar bevegelse gjennom mer enn 90º av rotasjon rundt hengselet. Typisk tillater hengselet mer enn 180º av bevegelse fra den første åpne posisjonen (for eksempel, opp til 190º av bevegelse), slik at den tredje åpne posisjonen kan roteres gjennom mer enn 90º med hensyn på den første åpne posisjonen.

Typisk er dette tallet tilnærmet 180º, selv om den eksakte rotasjonsgraden ikke er av betydning; det er tilstrekkelig for den tredje åpne posisjonen av klaffen å være på den andre siden av hengselet i forhold til den første.

Typisk, i en første konfigurasjon, kan klaffen bevege seg i en første bue, og i den andre konfigurasjonen kan klaffen bevege seg i en andre, forskjellig bue.

Klaffen presses typisk av en fjæranordning fra den første åpne konfigurasjonen mot den andre og tredje konfigurasjonen. Typisk kan fjæren være en strekkfjær, da dette tillater høye fjærkrefter, selv om i enkelte utførelsesformer kan fjæranordningen være en torsjonsfjær.

Ventilsetene er typisk aksialt flyttbare inne i rørledningen. Ventilsetene er typisk montert på endeflatene av hylser som glir inne i borehullet til rørledningen. Hylsene kan drives av fjæranordninger for å bevege dem gjennom rørledningen. Elektriske (eller andre) motorer kan brukes i stedet for fjærer.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en klaffventilsammensetning, hvori klaffen er dreibar gjennom mer enn 90º.

Ventilsammensetningen kan være tilbakestillbar. Ventilsammensetningen kan innbefatte et tilbakestillingssystem som om det aktiveres kan forårsake bevegelse av ventilsammensetningen fra den stengte til den åpne konfigurasjonen.

Tilbakestillingssystemet kan aktiveres til å bevege i det minste ett av de første og andre ventilsetene til en forhåndsbestemt posisjon.

Ventilsammensetningen kan aktiveres av et hvilket som helst av de følgende midlene: en timer; et radiofrekvenssignal; en strekkspenningsmåler; en trykkpuls; et kjemikalie; og en elektromagnetisk induksjon.

Der hvor ventilsammensetningen inkorporerer et tilbakestillingssystem, kan tilbakestillingssystemet være responsivt for et hvilket som helst av de følgende midlene: en timer; et radiofrekvenssignal; en strekkspenningsmåler; en trykkpuls; et kjemikalie; og en elektromagnetisk induksjon for selektiv bevegelse av ventilsammensetningen inn i en forhåndsbestemt konfigurasjon.

Utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet ved hjelp av eksempler, og med henvisning til de medfølgende tegninger, hvori:-Fig. 1 er et tverrsnittsbilde av en ventilsammensetning i en første (åpen) konfigurasjon;

Fig. 2 er et nærbilde av en klaff til ventilsammensetningen i Fig. 1, vist i den første (åpne) konfigurasjonen;

Fig.3 er et perspektivbilde av klaffen i Fig.2;

Fig. 4 viser en motor-underkomponent av ventilsammensetningen i Fig. 1 i den første konfigurasjonen;

Fig.5 er et tverrsnittsbilde av klaffen i Fig.3 i overgang mellom den første (åpne) og den andre (stengte) posisjonen;

Fig.6 er et tverrsnittsbilde av klaffen i Fig.4 i den andre (stengte) posisjonen;

Fig.7 er et perspektivbilde av klaffen i Fig.5 i den andre (stengte) posisjonen;

Fig.8 er et tverrsnittsbilde av klaffen i en tredje (åpen) posisjon;

Fig.9 er et perspektivbilde av klaffen i Fig.7 i den tredje (åpne) konfigurasjonen; Fig. 10 er et tverrsnittsbilde av en motorunderdel av ventilsammensetningen i den tredje (åpne) konfigurasjonen;

Fig.11 er et endebilde av ventilsammensetningen vist i de tidligere figurene; og Fig.12 er et tverrsnittsbilde av en innkapsling for ventilsammensetningen i Fig 1.

Med henvisning til tegningene, viser Fig. 1 et tverrsnittsbilde av en ventilsammensetning. Ventilsammensetningen har en ytre innfatning formet av en rørformet innkapsling 1, som er satt i en streng under en øvre undervannsmodul 2. De respektive endene av innkapslingen 1 og den øvre undervannsmodulen 2 kan ha konvensjonelle endetilkoblinger (f. eks. boks/tapp etc.) for å kunne utgjøre ventilsammensetningen til en rørledningsstreng slik som en produksjonsrørledningsstreng for gjenvinning av produksjonsvæsker fra hydrokarbonreservoarer. Innkapslingen 1 har et annulart borehull for å romme de forskjellige indre komponentene, og for å opptre som en rørledning for strømningen av væsker gjennom innkapslingen 1 og den øvre undervannsmodulen 2.

Innkapslingen 1 har forskjellig interne diametre langs sin lengde, som best vist i Fig 12. Ved den nedre enden av innkapslingen 1, har det nedre borehullet 1a en smal indre diameter for tilkobling til rørledningsstreng nedenunder innkapslingen. Den indre diameteren øker trinnvis ved en første annular skulder 1s for å danne et midtre borehull 1b, og igjen ved en andre annular skulder 1s’ for å danne et øvre borehull 1c. Det øvre borehullet 1c rommer et avstandsstykke med lommer i 3 plassert mellom den andre annulare skulderen 1s’ og den øvre undervannsmodulen 2. Avstandsstykket med lommer i 3 inkorporerer klaffmekanismen inne i seg, og kan valgfritt forsegles i det øvre borehullet 1c ved hjelp av o-ringer eller tilsvarende.

Avstandsstykket med lommer i 3 har et indre borehull 3b som er koaksialt med det midtre borehullet 1b av innkapslingen mellom den første og den andre annulare skulderen 1s og 1s’. Borehullet 3b av avstandsstykket med lommer i 3 har den samme indre diameter som det midtre borehullet 1b, så når avstandsstykket med lommer i 3 er på plass inne i innkapslingen 1, utgjør borehullet 3b i avstandsstykket med lommer i 3 effektivt en kontinuerlig forlengelse av det midtre borehullet 1b. Dette kombinerte borehullet rommer et nedre strømningsrør 20 og et øvre strømningsrør 22. Den ytre diameteren til strømningsrørene 20 og 22 er en forseglende tilpasning inne i borehullet 3b av avstandsstykket med lommer i 3 og inne i det midtre borehullet 1b av innkapslingen, men strømningsrørene 20, 22 er for brede til å passere skulderen 1s, eller å komme inn i det smale borehull 2b i den øvre undervannsmodulen 2.

Strømningsrørene er imidlertid dimensjonert til å være skyvbare inne i borehullene 1b og 3b.

Det smalere borehullet 2b i den øvre strømningsundervannsmodulen 2 hindrer det øvre strømningsrøret 22 fra å bevege seg opp etter det har lagt seg inntil den øvre undervannsmodulen 2. På samme måte er den annulare skulder 1s ved den nedre enden av innkapslingen smalere enn det nedre strømningsrøret 20, og begrenser derved sin nedadgående bevegelse inne i borehullet 1b i innkapslingen 1. Valgfritt kan strømningsrørene 20, 22 forsegles inne i borehullene 1b/3b ved hjelp av O-ringforsegler etc, selv om dette i noen utførelsesformer ikke er nødvendig.

Borehullet 3b i avstandsstykket med lommer i 3 er en rørledning for væske for produksjonsvæsker som strømmer fra et reservoar under innkapslingen, og en klaff 30 er tilveiebragt for å stenge borehullet 3b til avstandsstykket med lommer i 3, og å kontrollere strømningen. Det er ofte nødvendig å plassere en pakning eller å trykkteste rørledningen forut for at andre operasjoner startes og ventilsammensetningen beskrevet er brukbar for å tilveiebringe barrieren for å utføre disse operasjonene, og deretter bli fjernet for å tillate toveis strømning så fort de utprøvende eller pakningssetting-operasjonene har blitt utført.

Avstandsstykket med lommer i har en første lomme p1 og en andre lomme p2 plassert på én side av borehullet 3b. Lommene p1 og p2 er aksialt plassert nedenfor og ovenfor en annular hengselring 5 som er plassert i en annular forsenkning i avstandsstykket med lommer i 3. Lommene p1 og p2 er typisk symmetriske med hverandre, og er hver av en slik størrelse at de skal kunne romme klaffen 30 når den er brettet horisontalt med aksen av borehullet 3b.

Når sammensetningen er i konfigurasjonen vist i Fig. 1, er klaffen 30 i den første (åpne) konfigurasjonen, og er gjemt bort ut av borehullet 3b, i den første lommen p1 på avstandsstykket med lommer i 3, parallelt med aksen av borehullet 3b. Den første lommen p1 er typisk plassert ovenfor den andre lommen p2.

Klaffen 30 er dreibart montert på en hengseltapp 6 som passerer gjennom en hevarm 7 på én side av klaffen 30. Tappen 6 er festet på den annulare hengselringen 5. Den annulare hengselringen 5 er plassert ved midtpunktet mellom de to lommene p1 og p2, slik at klaffen 30 kan flytte seg inn i både lomme p1, p2, ved å dreie rundt tappen 6.

Et albuledd 8 er dreibart festet til en andre tapp som strekker seg gjennom hevarmen 7, og en koblingsarm 10 kobler albuleddet 8 til en låsende tapp 11 plassert i et smalt aksialt borehull 14 plassert ovenfor klaffen 30 i avstandsstykket med lommer i 3. Det smale aksiale borehullet 14 hvori den låsende tappen 11 er plassert rommer en strekkfjær 13 som er holdt i spenn mellom den låsende tappen 11 og et fjæranker 12 fiksert i den nedre enden av borehullet 14 tilstøtende den øvre undervannsmodulen 2. Spennet i fjæren 13 trekker koblingsarmen 10 opp mot den øvre undervannsmodulen 2. Dette spennet blir overført til klaffen 30 via koblingselementet 8 og hevarmen 7, som gjør at klaffen 30 flytter seg med klokken i figurene rundt dreietappen 6, ut av den første lommen p1 og inn i borehullet 3b. Imidlertid kan klaffen 30 bare dreie ut av lommen p1 når den ikke er låst til avstandsstykket 3, og når borehullet ikke er blokkert av et strømningsrør. Dermed, når det nedre strømningsrøret 20 stenger igjen borehullet 3b, hindrer det klaffen 30 fra å rotere ut av lommen p1.

Som vist i Fig. 1 to 4, i den første (åpne) konfigurasjonen, innehar det nedre strømningsrøret 20 en posisjon som strekker seg til begge sider av begge lommene p1 og p2 i avstandsstykket med lommer i 3. Som vist i Fig. 11 har klaffen 30 en konkav profil på hver side, som svarer til de ytre profilene av strømningsrørene 20, 22. Dermed, mens det nedre strømningsrøret 20 er plassert over lommen p1, er klaffen 30 sperret inne i lommen og kan ikke tette igjen borehullet 3b. I visse utførelsesformer kan klaffen 30 være sperret inne i begge lommene (eller i en annen posisjon) ved hjelp av en låsemekanisme (ikke vist) uavhengig av strømningsrørene, for å hindre fjæren 14 fra å bevege klaffen 30 før låsemekanismen er utløst.

De nedre strømningsrørene 20 kan flyttes aksialt inne i borehullet 3b ved hjelp av en elektrisk motor 40 (Fig. 4) som roterer et snekkehjul 41 som bringes i inngrep med eksterne furer på en annular mutter 42 som omslutter det nedre strømningsrøret 20 og holdes mellom trykklagre 43 på den ytre overflaten av det nedre strømningsrøret 20. Gjengene på den indre diameteren av den gjengede mutteren 42 bringes i inngrep med korresponderende gjenger på den ytre diameteren av det nedre strømningsrøret 20, slik at når den elektriske motoren 40 roterer snekkehjulet 41, roterer den gjengede mutteren 42 holdt aksialt mellom trykklagrene 43 rundt sin egen akse, noe som forårsaker relativ aksial bevegelse av det nedre strømningsrøret 20 inne i borehullet 1b. Dermed kan det nedre strømningsrøret 20 flyttes aksialt i begge retninger, i henhold til rotasjonsretningen til den elektriske motoren 40.

I noen utførelsesformer, er motoren 40, snekkehjulet 41 og gjengene på den gjengede mutteren 42 valgt slik at det nedre strømningsrøret 20 kun beveger seg en liten distanse for hver rotasjon av mutteren 42. Dette muliggjør svært presise aksiale bevegelser av det nedre strømningsrøret 20, slik at dets eksakte posisjon inne i innkapslingen 1 kan være kjent i henhold til avlesningene fra (eller signalene til) den elektriske motoren 40. Motoren kan være programmert til å utføre et visst antall rotasjoner av motoren (korresponderende med en eksakt aksial forflytning av strømningsrøret 20) når den mottar et signal om å gjøre det. Motoren kan være programmert til å utføre et kombinasjon av bevegelser korresponderende med flere forskjellige aksiale posisjoner av strømningsrøret 20.

I noen utførelsesformer kan den furede mutteren 42 erstattes med en kuleskrue.

Den aksiale posisjonen til det øvre strømningsrøret 22 inne i borehullet av avstandsstykket med lommer i er typisk holdt tilbake av en krage 15 som er innesperret i en annular fordypning 3g på innsiden av avstandsstykket med lommer i 3, og som strekker seg inn i borehullet hvori det øvre strømningsrøret 22 befinner seg. Kragen 15 har naturlig elastisitet, og er normalt presset radielt innover. Dermed, i fraværet av noen andre krefter, trekker den seg sammen mot den ytre overflaten av det øvre strømningsrøret 22. Den ytre overflaten av det øvre strømningsrøret 22 har tre fordypninger 23, 24 og 25 for å motta kragen 15. Den øvre fordypningen 25 har gjensidig parallelle sider som er vinkelrette med aksen av borehullet 3b, slik at når kragen 15 er i den øvre fordypning 25, hindrer den relativ bevegelse mellom kragen 15 og strømningsrøret 22. De to nedre fordypningene 23 og 24 har hver én nedre side som er vinkelrett med aksen av borehullet 3b, og én øvre side som er skrå. Dermed, når kragen 15 er i de nedre fordypningene kan strømningsrøret 22 ikke flytte seg opp relativt til kragen 15, fordi den vinkelrette nedre siden av hver fordypning 23, 24 legger seg inntil kragen 15. Imidlertid tillates aksial nedadgående bevegelse av strømningsrøret 20 relativt til kragen, fordi kragen kan skli opp den skrå øvre siden av hver fordypning 23, 24 og utvide seg radielt ut av fordypningen 3g.

Den annulare fordypningen 3g som inneslutter kragen 15 sammenkobler borehullet 3b som inneslutter det øvre strømningsrøret 22 med den aksiale passasjen 14 som inneslutter fjæren 13 og den låsende tappen 11. Den låsende tappen 11 har et steg mellom en smal diameterandel 11a ved sin nedre ende, og en stor diameterandel 11b ved sin øvre ende. Når den store diameterandelen 11b ved den øvre enden av den låsende tappen befinner seg over den annulare fordypningen 3g som inneholder kragen 15, hindrer den radial utvidelse av kragen 15, og holder den presset radielt innover inn i én av fordypningene 23, 24 på den ytre overflaten av det øvre strømningsrøret 22. Kragen 15 kan ikke bevege seg oppover de skrå sidene av fordypningene 23, 24 fordi den ikke kan utvide seg radielt ut av fordypningen 3g, og derfor når den store diameterandelen av den låsende tappen 11b er aksialt stilt på linje med fordypningen 3g, kan ikke kragen utvide seg radielt, og aksial bevegelse av det nedre strømningsrøret 20 inne i borehullet 3b er derved hindret. Når den smale diameterandelen 11a av den låsende tappen 11 er plassert over kragen 15 og fordypningen 3g, er kragen i stand til å utvide seg radielt inne i den annulare fordypningen 3g, og dermed kan kragen 15 utvide seg radielt og gli opp de skrå sidene av fordypningene 23, 24, og det øvre strømningsrøret 22 kan bevege seg aksialt nedover inne i borehullet 3b.

Det øvre strømningsrøret 22 presses nedover av en fjær (ikke vist) plassert mellom den øvre enden av det nedre strømningsrøret 20 og den nedre enden av den øvre undervannsmodulen 2. Fjæren er sterk, og er tilstrekkelig til å drive strømningsrøret 22 nedover, og derved radielt utvide kragen 15 ved hjelp av de skrå sidene av fordypningene 23, 24 på utsiden av det øvre strømningsrøret 22.

I bruk kjøres ventilsammensetningen inn i hullet i den åpne konfigurasjonen vist i Fig. 1 til 4. Det øvre strømningsrøret 22 er låst mot aksial bevegelse av kragen 15 som er radielt sammentrykket inne i fordypningene 3g og 23. Den store diameterandelen 11b av den låsende tappen 11 er aksialt stilt på linje med kragen 15, noe som hindrer dens utvidelse, og derved låser det øvre strømningsrøret 22 nede og holder fjæren ovenfor den i kompresjon. Det nedre strømningsrøret 20 er ved sin øverste posisjon drevet aksialt oppover mot det øvre strømningsrøret 22, og holder klaffen 30 i lommen p1, noe som motvirker dens rotasjon rundt dreietappen 6. Dermed er væske fri til å strømme gjennom det kontinuerlige borehullet 3b i begge retninger.

Ventilsammensetningen kan brukes på denne måten for å sirkulere væske i en konvensjonell verktøystreng.

Når klaffventilsammensetningen skal stenges for å tette igjen borehullet 3b, for eksempel under pakningssetting eller trykk-testende operasjoner, aktiveres motoren 40 og mutteren 42 spinner på sin akse i det ønskede antall omdreininger for å flytte det nedre strømningsrøret 20 aksialt nedover inne i borehullet 3b til den øvre enden av det nedre strømningsrøret 20 er på nivå med hengselringen 5, mellom lommene p1 og p2. Et låseelement (ikke vist) holder typisk klaffen 30 i lommen p1, og motvirker derved bevegelse av den låsende tappen 11 inne i den aksiale kanalen 14, og hindrer derved aksial bevegelse av det øvre strømningsrøret 22, ved hjelp av kragen 15.

Så fort det nedre strømningsrøret 20 har beveget seg nedover vekk fra den øvre lommen p1 hvori klaffen 30 er innesluttet, utløses låsen og klaffen 30 er så fri til å bevege seg ned over borehullet 3b. Spenningen som tilføres klaffen 30 ved hjelp av fjæren 13, overføres gjennom den låsende tappen 11, koblingsarmen 10, albuleddet 8 og hevarmen 7 begynner så å bevege klaffen 30 dreibart rundt dreietappen 6 som vist i Fig. 5. Fig. 5 er et delutsnitt med det nedre strømningsrøret 20 utelatt for klarhet. Normalt ville det nedre strømningsrøret 20 være i posisjonen vist i Fig.6.

Eventuelt kan utførelsesformer konstrueres uten en låseanordning til å holde klaffen 30 i den øvre lommen p1 til det nedre strømningsrøret 20 har nådd hengselringen 5. I slike utførelsesformer kan kraften tilført av fjæren 13 til klaffen 30 for å rotere den rundt dreietappen 6 være ganske svak, og friksjonen og inertialkreftene involvert betyr at det nedre strømningsrøret 20 nesten har nådd hengselringen 5 som vist i Fig. 6 innen klaffen 30 begynner å rotere rundt hengseltappen 6 inn i borehullet 3b av avstandsstykket med lommer i.

Når fjæren 13 trekker seg sammen, trekkes den store diameterandelen 11b av den låsende tappen 11 oppover i den aksiale kanalen 14 når klaffen 30 roterer rundt dreietappen 6. Akkurat når klaffen 30 når posisjonen vist i Fig. 6 der klaffen 30 er plassert over aksen av borehullet 3b, går den store diameterandelen 11b av den låsende tappen 11 fri av den annulare fordypningen 3g som inneholder kragen 15, noe som etterlater kragen 15 fri til å utvide seg radielt ut av fordypningen 3g. Ved det punktet, driver fjæren (ikke vist) som trenger det øvre strømningsrøret 22 nedover i borehullet 3b frem den radiale utvidelsen av kragen 15 ved hjelp av den skrå siden av fordypningen 23 på den ytre overflaten av det øvre strømningsrøret 22 slik at det øvre strømningsrøret 22 beveger seg raskt nedover for å kollidere med den øvre siden av klaffen 30 i dens stengte posisjon som vist i Fig. 6. En forsegling på den nedre siden av det øvre strømningsrøret 22 pares med en tilsvarende annular forseglingsside på den øvre siden av klaffen 30, og ved kollisjonspunktet er kragen 15 holdt i fordypningen 3g aksialt stilt på linje med den andre fordypningen 24 på den ytre overflaten av det øvre strømningsrøret 22. Fordypning 24 er asymmetrisk på en liknende måte som fordypning 23, og har én nedre vinkelrett side og én øvre skrå side. Når den nedre vinkelrette siden av fordypningen 24 passerer kragen 15, er kragen i stand til å trekke seg tilbake radielt innover inn i fordypningen 24, og har nok naturlig elastisitet til å gjøre dette uten at eksterne krefter blir påført den. Ved det punktet forsegles den nedre forseglingsoverflaten på enden av det øvre strømningsrøret 22 mot den øvre forseglingssiden av klaffen 30. Det øvre strømningsrøret 22 presses mot klaffen 30 av fjæren ovenfor den.

Forseglingen mellom den øvre overflaten av det øvre strømningsrøret 22 og den nedre forseglingssiden av klaffen 30 er ikke stram ved dette tidspunktet, og det er en viss mengde aksial “overstrømning” inne i systemet på grunn av toleransen til fordypningen 24 og kragen 15. For å kunne fjerne overstrømningen og forsegle borehullet 3b, signaliseres det da til den elektriske motoren 40 å initiere aksial bevegelse av det nedre strømningsrøret 20 tilbake opp borehullet 3b for å kunne sammentrykke dets øvre forsegler på dets endeside mot en korresponderende annular forseglingsside på den nedre overflaten av klaffen 30.

Motoren 40 kan kjøres i revers til klaffen 30 er stramt forseglet mellom forseglingssidene av de øvre og nedre strømningsrørene. Det nedre strømningsrøret 20 er typisk forseglet inne i borehullet av innkapslingen 1 og/eller avstandsstykket med lommer 3, og eventuelt kan det øvre strømningsrøret 22 forsegles på den samme måten, og derved hindre væskekommunikasjon over klaffen 30 mens den er i den stengte posisjonen vist i Fig.6.

Klaffen 30 er nå resistant mot trykkforskjeller i begge retninger. Dette tillater trykktesting eller pakningssettingsoperasjoner å bli utført.

I noen utførelsesformer kan det øvre strømningsrøret 22 til å begynne med være holdt i dets øvre posisjon vist i Fig 1 mens det nedre strømningsrøret 20 er senket for å muliggjøre operasjon av klaffen 30 mot det statiske setet tilveiebragt av det nedre strømningsrøret 20 på en konvensjonell måte. Dermed kan klaffen 30 frigjøres til å dreie rundt dreietappen 6 i og ut av den øvre lommen p1 med det nedre strømningsrøret 20 i posisjonen fra Fig. 6, slik at væsker som strømmer opp det nedre strømningsrøret 20 kan passere klaffen 30 på en konvensjonell måte, men væsker som strømmer i motsatt retning vil danne en trykkforskjell og stenge den nedre forseglingssiden av klaffen 30 mot det nedre strømningsrøret 20.

Alternativt kan det øvre strømningsrøret 22 flyttes til posisjonen vist i Fig 6, og låses der, med dets nedre ende aksialt stilt på linje med den annulare hengselsringen 5, og det nedre strømningsrøret 20 kan flyttes ned borehullet og også låses med separate låsingshjelpemidler, slik at klaffen 30 da kan dreie rundt dreietappen 6 i og ut av den nedre lommen p2 og sete mot forseglingssiden på det øvre strømningsrøret 22 i posisjonen vist i Fig. 6, slik at væsker som strømmer ned det øvre strømningsrøret 22 kan passere klaffen 30 på en konvensjonell måte, men væsker som strømmer i motsatt retning vil danne en trykkforskjell og stenge den øvre forseglingssiden av klaffen 30 mot det øvre strømningsrøret 22. Typisk kan klaffen 30 låses i den stengte posisjonen til det nedre strømningsrøret 20 har gått fri av den nedre lommen p2.

Eventuelt kan kragen 15 holdes ovenfor den vinkelrette siden av fordypningen 24 og holdes fra å ekspandere av den store diameterandelen 11b til den låsende tappen 11 som tidligere beskrevet for å hindre den aksiale bevegelsen av det øvre strømningsrøret 22 inne i borehullet 3b, slik at det øvre strømningsrøret 22 kan forbli med dets øvre forseglingsside i aksial innretting med hengselringen 5 som vist i Fig 6 og Fig 7, og klaffen 30 kan sete mot det øvre strømningsrøret 22, og vippe nedover inn i den nedre lommen p2. Væske som strømmer ned borehullet 3b kan deretter passere klaffen 30 på den normale måten, men væske som strømmer opp borehullet 3b danner en trykkforskjell over forseglingen mellom den øvre siden av klaffen og endeforseglingen på det øvre strømningsrøret 22, noe som stenger klaffen mot setet på det øvre strømningsrøret 22 og hindrer væskegjennomføring i den retningen. Hvis ønskelig kan det øvre strømningsrøret 22 låses i posisjon for å drive klaffen 30 i denne retningen i en tidsperiode.

Imidlertid, i de fleste tilfeller er forseglingen tilveiebragt av klaffen 30 som blir klemt mellom de to strømningsrørene som vist i Fig 6 tilstrekkelig til å muliggjøre trykktesting eller pakningssetting, og så fort disse operasjonene er utført vil operatøren ønske å fjerne forseglingen helt og gjenoppta toveissirkulasjon av væsker inne i borehullet 3b. Toveis væskekommunikasjon kan derved gjenopptas over klaffen 30 etter énveisdrift i begge retninger.

Når toveis strømning gjennom innkapslingen skal gjenetableres, flyttes det 5 nedre strømningsrøret 20 aksialt nedover på den samme måten ved å bruke den elektriske motoren 40 for å tillate nedadgående bevegelse av klaffen 30 rundt dreietappen 6 som vist i Fig.8.

Så fort det nedre strømningsrøret 20 har gått klar av den nedre lommen p2, kan det øvre strømningsrøret 22 låses opp til å bevege seg aksialt inne i borehullet 3g. Dette kan oppnås med separate låseanordninger, eller ved å manipulere spenningen til fjæren 13 til å trekke seg mer sammen for å dreie klaffen 30 rundt dreietappen 6, noe som får klaffen 30 til å komme inn i den nedre lommen p2, ut av borehullet 3b, og får den store diameterandelen 11b av den låsende tappen 11 til å gå klar av fordypningen 3g, og derved tillate kragen å utvide seg radielt og slippe fri det øvre strømningsrøret 22 for aksial bevegelse i borehullet 3b.

Fjæren mellom den øvre undervannsmodulen 2 og det øvre strømningsrøret 22 presser deretter det øvre strømningsrøret 22 nedover, noe som forårsaker radial utvidelse av kragen 15 av den skrå siden av fordypningen 24 som tidligere beskrevet. Frakoblingen av den låsende tappen 11 fra kragen 15 muliggjør derved den aksiale bevegelsen av det øvre strømningsrøret 22 forbi hengselringen 5, under klaffen 30 og inn i forseglende kontakt med den nedre siden av det nedre strømningsrøret 20. Ved det punktet smekker kragen 15 så inn i den vanlige annulare fordypningen 25 ovenfor fordypningen 24, og derved låser den det øvre strømningsrøret 22 for aksial bevegelse i begge retninger. Ved det punktet kan så den elektriske motoren igjen kjøres i revers for å bevege det nedre strømningsrøret 20 opp for å kunne presse endeforseglingen av strømningsrørene sammen og etablere en toveis rørledning for strømning av væske gjennom borehullet 1b av innkapslingen. Dette tar også opp eventuell aksial overstrømning i systemet.

Den konkave profilen på den øvre og nedre overflaten av klaffen 30 akkomoderer de ytre overflatene av strømningsrørene. I visse utførelsesformer kan klaffen låses i posisjon i begge lommer, eller i den stengte posisjonen.

Klaffen 30 og strømningsrørene 20, 22 kan være tilbakestillbare nede i brønnhullet. Ventilsammensetningen kan programmeres til å forårsake selektiv bevegelse av klaffen 30 og strømningsrørene 20, 22 til en forhåndsbestemt tilbakestillingskonfigurasjon.

Signalmekanismer brukt til å initiere den elektriske motoren kan være av en hvilken som helst egnet type, for eksempel kan RFID-merkelapper slippes gjennom borehullet for å kunne initiere forhåndsprogrammerte aktiviteter av den elektriske motoren, eller elektriske kontrollinjer kan trekkes fra overflaten. Trykkpulser i borehullet eller hydrauliske linjer kan også brukes til signalisering, eller en hvilken som helst annen konvensjonell signalvei som på det nåværende tidspunkt blir brukt for aktivering av brønnhullsverktøy. Andre måter å aktuere motoren på kan involvere bruken av en strekkspenningsmåler, spesifikke kjemikalier eller elektromagnetisk induksjon. Motoren kan typisk få strøm fra innebygde batterier innkapslet i avstandsstykket med lommer, eller elektrisk strøm kan forsynes fra kabler inne i strengen. Hvis ønskelig kan motoren være en hydraulisk motor og andre variasjoner kan inkorporeres uten å holde fast ved de spesielle utførelsesformer beskrevet heri.

Forsegleren mellom klaffen og strømningsrørene kan bæres på strømningsrørene eller klaffen. Forsegleren kan være metall-mot-metall eller en konvensjonell elastisk forsegler. Den eksakte forseglingsformen er ikke kritisk. I noen utførelsesformer kan det væreønskelig å tilveiebringe én forsegling på et strømningsrør, og den andre forseglingen i klaffen, avhengig av orienteringen til klaffen.