CN102007265A - 压力控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流体控制系统，包括：壳体，所述壳体具有入口、出口、和压力室；梭式组件，所述梭式组件适于在压力室中往复运动以调节工作流体从入口到出口的流动；工作流体，所述工作流体将打开力施加到梭式组件的第一端；和压井液，所述压井液用于将闭合力施加到梭式组件的相对端，其中梭式组件的第一端处于闭合位置时的工作流体压力区至少是梭式组件的第一端处于打开位置时的工作流体压力区的65％。

Description

压力控制系统

技术领域

这里公开的实施例总体涉及一种流体控制系统。更具体地，这里公开的实施例涉及一种使上游(动态)部件与下游(静态)部件之间(例如，梭式螺母与阀座或静态阀内组件之间)的接触面积减小从而使用于使动态部件从闭合位置初始移动所需的压力过平衡(pressure overshoot)减小的控制系统。

背景技术

在许多应用中需要控制在系统中流动的流体的回压。例如，在油井的钻进中，通常使在其下端上具有钻头的钻杆悬挂在井眼中，并且当钻头旋转时，使诸如钻井泥浆的钻井液向下循环通过钻柱的内部，通过钻头出来，并沿着井眼的环空向上循环到地面。保持这种流体循环，以便从井眼移除岩屑，冷却钻头、以及保持井眼中的流体静压，从而控制地层气体并防止井喷和类似动作。在钻井泥浆的重量不足以包括井中的井底压力的情况下，需要在地面上将另外的回压施加在钻井泥浆上以补偿静压头的缺乏并从而保持井被控制。因此，在一些情况下，回压控制装置安装在用于钻井液的回流管线内。

回压控制装置还需要用于控制系统中由盐水或地层气体侵入到钻井液内(这可能产生井喷条件)而引起的“井涌”。在这些情况中，必须将充足的另外的回压施加在钻井液上，使得含有地层流体并且控制井，直到更稠的流体或泥浆可以沿钻柱向下循环并沿环空向上循环以压住井喷。还期望的是避免产生过多的回压，过多的回压的产生可能会使钻柱卡钻，或者产生对地层、井套管、或井口设备的损坏。

然而，保持钻井液的最优回压由于当钻井液通过回压控制装置时所述钻井液的一些不同特征而变得复杂。例如，流体的密度可能由于岩屑或地层气体的引入而改变，和/或进入控制装置的流体的温度和体积可能会改变。因此，只有响应于这些变化条件已经在钻井液的节流期间进行适当的改变才会获得期望的回压。诸如节流器的传统装置通常需要对回压控制装置孔口进行手动控制和调节以保持期望的回压。然而，节流装置的手动控制涉及滞后时间，并且通常是不准确的。

美国专利No.4,355,784公开了一种解决以上所述问题的用于在上述环境中控制钻井液的回压的设备和方法。根据这种装置，大致平衡梭在壳体内移动以控制钻井液的流动和回压。梭式组件的一端受到钻井液的压力，而所述梭式组件的另一端受到压井液的压力。

美国专利No.6,253,787公开了一种节流装置，所述节流装置不管流体条件的变化而进行自动运转以保持流动流体上的预定回压。如该专利所述，为了在往复运动期间保持对回压的精确控制，可以通过压井液将回压施加在梭式组件上。流体在入口通道中的压力作用在梭式组件的相应端部上，且通过压井液将相同的力施加在梭式组件的另一个端部上。

以下参照图1，说明具有螺母50的回压控制系统10的现有技术设计，所述回压控制系统与图1所示的美国专利No.7,004,448中的回压控制系统类似。在往复运动期间，室16中的工作流体的压力可以作用在梭40的端部处的表面50a和任意露出表面上。通过室16中的工作流体施加到梭式螺母50和梭40的力可以与室46a、46b中的压井液的压力平衡。

虽然在往复运动期间足以平衡压力，但是当梭式组件处于完全闭合位置时，表面50a邻接静态阀内组件及其它下游部件的表面70，使得室16中的工作流体可能仅作用在梭40的露出部分上。因此，为了从完全闭合位置移动到打开位置，可能需要相当大的工作流体过压。例如，对于100psig的压力设定点(即，在室46a中100psig的压井液压力)来说，可能需要高达500psig的工作流体压力以使梭式组件从完全闭合位置移动。这种压力过平衡是不期望的。

因此，需要一种当从完全闭合位置移动时使压力过平衡减小以避免产生过多回压的回压控制系统。

发明内容

一方面，这里公开的实施例涉及一种流体控制系统，包括：壳体，所述壳体具有入口、出口、和压力室；梭式组件，所述梭式组件适于在压力室中往复运动以调节工作流体从入口到出口的流动；工作流体，所述工作流体将打开力施加到梭式组件的第一端；和压井液，所述压井液用于将闭合力施加到梭式组件的相对端，其中梭式组件的第一端处于闭合位置时的工作流体压力区至少是梭式组件的第一端处于打开位置时的工作流体压力区的65％。

另一方面，这里公开的实施例涉及一种流体控制系统，包括：壳体，所述壳体具有入口通道、轴向孔、和室，所述轴向孔的一部分形成出口通道；梭式组件，所述梭式组件适于在壳体中移动以控制流体从入口通道到出口通道的流动，流体将力施加到节流构件的第一端；压井液源，所述压井液源连接到室，使得压井液将相等的力施加在梭式组件的相对端上，用于以将回压施加在入口通道中的流体的方式控制节流构件在壳体中的位置，梭式组件包括梭式螺母，所述梭式螺母紧邻第一端设置用于保持梭式组件部件，梭式螺母包括提供工作流体压力区的至少两个表面，所述至少两个表面包括：凸起台肩，所述凸起台肩用于当梭式组件处于闭合位置时接合阀座构件，和用于当梭式组件处于打开位置时提供工作流体压力区；和至少一个表面，所述至少一个表面用于当梭式组件处于打开位置或闭合位置时提供工作流体压力区，其中当梭式组件处于闭合位置时的工作流体压力区至少是当梭式组件处于打开位置时的工作流体压力区的65％。

其它方面和优点将从以下说明和所附权利要求变得清楚可见。

附图说明

图1是现有技术回压控制系统的示意图；

图2是根据这里公开的实施例的流体控制系统的示意图；

图3a(俯视图)、3b(横截面图)、和3c(详细视图)是用于根据这里公开的实施例的流体控制系统的梭式螺母的示意图；

图4是根据这里公开的实施例的梭式螺母的示意性俯视图；

图5是根据这里公开的实施例的流体控制系统的示意图；

图6是可能是现有技术压力控制系统遇到的压力过平衡的图示；以及

图7是可以利用根据这里所公开的实施例的压力控制系统获得的最小压力过平衡的图示。

具体实施方式

一方面，这里公开的实施例涉及一种流体控制系统。另一方面，这里公开的实施例涉及一种当从完全闭合位置移动到打开位置时具有低压力过平衡的回压控制系统。另一方面，这里公开的实施例涉及一种使上游(动态)部件与下游(静态)部件之间的接触面积减小的回压控制系统。另一方面，这里公开的实施例涉及一种使梭式螺母与静态阀内组件之间的接触面积减少的回压控制系统。

可用于这里公开的实施例的流体控制系统可以包括在回压控制系统的操作期间相互作用的各种动态部件和静态部件。与美国专利No.6,253,787的回压控制系统类似的动态部件的位置可以基于作用在动态部件的相对端部上的压井液和工作流体的压力而产生。当节流器位于完全闭合位置时动态部件和静态部件相互作用的方式已经被认为对回压控制系统的操作具有深厚的影响。具体地，已经认为动态部件与静态部件之间过多的接触面积可能产生过多的工作流体压力，从而使动态部件初始从完全闭合位置移动。

这里公开的流体控制系统的实施例可以用于减少当处于闭合位置时动态部件与静态部件之间的接触面积。减少的接触面积可以允许当回压控制系统处于闭合位置时露出动态部件另外的表面区。这增加了工作流体可获得的在上面作用的表面区，从而更加显著地与压井液在上面作用的有效表面区进行平衡，从而减少使动态部件初始从完全闭合位置移动所需的工作流体压力。

可以根据这里公开的实施例通过改变一个或多个动态部件和静态部件来获得动态部件与静态部件之间所减少的接触面积和用于使动态部件从闭合位置移动所需的压力的最终减小。图2-4和相关文字说明了根据这里公开的实施例的动态部件(即，梭式螺母)的各种变形例。图5和相关文字说明了根据这里公开的实施例的静态部件(即，阀座或静态阀内组件)的变形例。

在广义上，根据这里公开的实施例的流体控制系统可以包括具有入口、出口、和压力室的壳体。在工作流体将打开力施加到梭式组件的第一端的情况下，适于在压力室中进行往复运动的梭式组件可以用于调节工作流体从入口到出口的流动。压井液可以用于将闭合力施加到梭式组件的相对端。

当处于打开位置时，工作流体可以将力施加到梭式组件的第一端，其中工作流体可将力施加到第一端的整个表面区。当处于闭合位置时，梭式组件的第一端的一部分可以与静态部件的一部分进行表面与表面的接触。因此，工作流体不能将力施加到梭式组件的第一端的与静态部件接触的表面区。

当处于闭合位置时，对于这里所述的流体控制系统的实施例来说，梭式组件的第一端的工作流体压力区是处于打开位置时梭式组件的第一端的工作流体压力区的选定百分数。如这里所使用的，“流体压力区”用于表示在操作或控制时流体可以将与梭式组件的移动的轴线平行的分力施加在上面的所有表面区的总和。选定的百分数可以使得可以需要大于压井液压力的选定压力以使梭式组件从完全闭合位置移动。例如，当处于完全闭合位置时，对于为处于打开位置时工作流体压力区的75％的工作流体压力区来说，可能需要近似大于工作流体压力设定点33％的压力以使梭式组件从闭合位置移动。在一些实施例中，当处于完全闭合位置时，梭式组件的第一端的工作流体压力区可以具有当处于打开位置时的工作流体压力区的至少65％的选定的百分数；在其它实施例中在65％与98％之间；在其它实施例中在70％与95％之间；在其它实施例中在75％与92％之间；和在其它实施例中在80％与90％之间。

当处于打开位置时，梭式组件的第一端的工作流体压力区可以大致等于梭式组件的相对端的压井液压力区，从而保持工作流体压力近似等于压井液的压力。因此，压井液的设定点压力可以与工作流体的压力直接相互关联。

可以通过设置凸起台肩、流动通道、或其它类似部件使得当处于闭合位置时工作流体可以将压力仅仅施加到梭式组件的第一端在工作流体压力区内的选定部分来获得选定百分数的工作流体压力区。第一端的其余区域当处于闭合时可以与诸如阀座、磨损部件或静态阀内组件的出口部件、或壳体的一部分进行表面与表面的接触。在一些实施例中，凸起台肩或流动通道可以设置在梭式组件的第一端上。在其它实施例中，凸起台肩或流动通道可以设置在出口部件上。在其它实施例中，梭式组件的第一端和出口部件都可以包括凸起台肩或流动通道。

以下相对于图2-5说明上述流体控制系统的各种实施例。以下参照图2，示出了根据这里公开的实施例并相对于图3a-3c详细说明的具有梭式螺母80的流体控制系统10。流体控制系统10包括壳体12，所述壳体12具有延伸通过其长度的轴向孔14，并且具有排放端14a。径向延伸入口通道16也形成在壳体12中，并且与孔14相交。连接凸缘(未示出)可以设置在孔14的排放端14a处和通道16的入口端处，以将所述排放端14a和所述入口端连接到适当的流动管线。来自井的钻井液或地层流体被引入到入口通道16内，通过壳体12并通常从孔14的排放端排出，用于进行再循环。

阀帽18固定到壳体12的与孔14的排放端14a相对的端部。阀帽18的横截面为大致T形，并且具有延伸到壳体的孔14内的圆柱形部分18a。密封环19在形成在阀帽部分18a的外表面内的沟槽中延伸，并且接合壳体12的相对内表面。阀帽18还包括垂直于圆柱形部分18a延伸的横向部分18b，并且以任意传统的方式被紧固到壳体12的相应端部。

芯轴20固定在阀帽18的端部中，而密封环22在芯轴的外表面与阀帽的相应内表面之间延伸。杆30可滑动地安装在延伸通过芯轴20的轴向孔内，而密封环32在形成在芯轴的限定所述轴向孔的内表面中的沟槽内。当杆在芯轴20的孔内在将要说明的条件下滑动时，密封环32接合杆30的外表面。杆30的一个端部从芯轴20和阀帽18的相应端部突出，而杆30的另一个端部从芯轴20的另一个端部突出并进入孔14。

在一些实施例中，间隔件34以任意公知的方式安装在杆30的后端上，并且被捕获在两个卡环35a与35b之间，所述卡环35a和35b的功能随后进行详细的说明。圆柱形节流构件36设置在孔14内，且一个端部邻接间隔件34。节流构件36在图1中被示出为处于操作位置，并且沿孔14与入口通道的交叉部延伸，以控制流体从所述入口通道16到所述孔14的流动，如以下所述。

圆柱形梭40可滑动地安装在芯轴20上，而密封环42在形成在芯轴的外表面中的沟槽内延伸，并且接合梭的相应内表面。类似地，密封环44在形成在梭的外表面中的沟槽内延伸，并且接合壳体12的相应内表面。梭40具有直径减小部40a，所述直径减小部40a与壳体12的内表面一起限定流体室46a。另一个流体室46b限定在芯轴20的外表面与阀帽部分18a的相应内表面之间。室46a和46b连通并容纳来自穿过阀帽18形成的通道48a的压井液。要理解的是通道48a连接到液压系统(未示出)，用于使压井液循环到通道内和从所述通道循环出来。在上下文中，压井液在如由位于相关操作台上的量规测量和设定点压力调节器确定的预定的期望设定点压力下被引入到通道48a内，并因此被引入到室46a和46b内。因为压力调节器、量规和操作台是传统的，因此，不显示并不会进一步详细说明所述压力调节器、量规和操作台。

压井液进入室46a和46b，并且作用在梭40的相应露出端部上。梭40被设计成能够进行移动，使得由来自处于预定设定点压力下的室46a和46b的压井液的压力产生的作用在梭40的相应露出端部的力等于由通道16内的钻井液或地层流体的压力产生的作用在梭40和梭式螺母80的另一端的相应露出端部上的力。因此，梭40通常处于随后所述的平衡状态下。通道48b还穿过阀帽部18形成，用于在进行操作之前将空气通过排放阀从系统排出。

梭40具有外螺纹直径减小端部40b，所述外螺纹直径减小端部40b在节流构件36的一部分上延伸。密封环49在形成在端部40b的内表面中形成的沟槽内延伸，并且接合节流构件36的相应外表面。在图3a-3c中详细说明的内螺纹梭式螺母80螺纹地接合梭40的端部40b并在形成在节流构件36上的环状凸缘36上延伸，以将节流构件捕获在梭40上。在一些实施例中，梭40还具有形成在其内径中用于容纳卡环35a和35b的两个间隔开的沟槽。因此，梭40在固定芯轴20上的轴向运动使节流构件36进行相应的轴向运动，并因此使间隔件34和杆30进行相应的轴向运动。

两个圆柱形衬管54a和54b在孔14内设置在所述孔与通道16的相交部的下游。节流阀座56在孔14中设置在衬管54b的上游，并且密封环58在形成在节流基座的外表面中的沟槽内延伸，并且接合壳体12的内表面的相应部分。因此，节流阀座56和衬管54a和54b通过静态阀内组件构件60被保持在孔14中。衬管54a和54b以及节流阀座56在壳体12的孔14中限定排放通道62，所述排放通道62从孔14与通道16的相交部延伸到孔14的排放端14a。节流阀座56的内径的尺寸相对于节流构件36的外径形成，从而以相对过盈配合的方式容纳所述节流构件。

这里公开的压力控制系统的具体部件的制造可以与相对于图2所述的部件不同。例如，在一些实施例中，芯轴20和阀帽18可以形成为单个部件，从而省去对密封环22的需要。另外，间隔件34和梭40可以被制造成为单个部件，从而省去对卡环35a和35b的需要。在不背离这里公开的实施例的保护范围的情况下，还可以使用相对于压力控制系统的部件的其它微小制造差异。

参照图3a-3c，示出了根据这里公开的实施例的梭式螺母80的一个实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件。图3a是梭式螺母80的俯视图，所述梭式螺母80可以包括凸起台肩82和凸缘表面84。以下参照图3b，如上所述，梭式螺母80包括管状部分86，所述管状部分86具有可以螺纹地接合梭40的端部的内螺纹部分88。内凸缘表面90可以用于在形成在节流构件36上的环状凸缘上延伸，以在梭式组件的往复运动期间将节流构件36保持在适当的位置。沟槽92可以用于将O形环或其它密封件保持在梭式螺母80与节流构件36之间。

螺母80的具有与梭40移动的轴线A正交的分量的整个露出表面区(例如，与轴线A正交的表面和相对于轴线A倾斜的表面)可以允许室16中的工作流体施加平行于轴线A的分力。如图3b所示，凸起台肩82、凸缘表面84、和渐缩表面96每一个都可以提供工作流体可以在上面作用的表面区，从而施加平行于轴线A的力。当梭40处于工作位置时，可以露出顶面的整个表面区，并且工作流体可作用在所述整个表面区上；当处于完全闭合位置时，凸起台肩82可以邻接下游部件，从而减少工作流体可以在上面作用的总的可用表面面积。当顶面及其它梭式部件的可用表面面积接近压井液可以在梭40的另一端上在上面作用的表面面积的量时，用于使梭式组件从完全闭合位置移动所述的压力过平衡将会减小。

参照图2-3，当处于闭合位置时，凸起台肩82可以接触静态阀内组件56的表面94的一部分，从而形成被设置成用于闭合回压控制系统、闭合或严格限制工作流体从室16到室62的表面与表面的连接部。如本领域的技术人员所公知的，当抵靠表面94闭合时，工作流体中的岩屑、砂、砂砾等可能会损坏表面82，这可能会限制压力控制系统对完全消除从室16到室62的流动的能力。

由于流体控制系统部件通常受到的损坏，先前认为在静态部件与动态部件之间需要大的接触面积以保持流体控制系统操作，从而在低磨损率或故障率的情况下限制室16到室62的流体流动。然而，在这里公开的流体控制系统的实施例中，即使减小接触面积，也可以使流体控制系统10的操作持续延长时间。诸如静态阀内组件56和梭式螺母80的磨损部件可以在磨损充分妨碍压力控制效率之后被替换。以此方式，不需要完全替换回压控制系统，而只需要替换受到磨损的各种部件。

再次参照图3a和3b，凸起台肩82可以具有厚度t，所述厚度t可以由凸起台肩82的外径OD_RS减去凸起台肩82的内径ID_RS来限定。凸缘表面82、84的总表面宽度w可以由凸缘表面84的外径OD_FS减去凸起台肩82的内径ID_RS来限定。

凸起台肩82与表面94之间的表面与表面接触应该足以提供回压控制系统的闭合，还应该足以提供保持回压控制系统在梭式螺母80的有效使用期的可操作性时的磨损。另外，接触区和露出区应该提供梭式螺母80和凸起台肩82的充分强度和完整性，使得梭式螺母80和凸起台肩82在回压控制系统的操作期间可以承受静态阀内组件的反复冲击。在一些实施例中，凸起台肩的厚度t与凸缘表面的总宽度w的比值可以在从0.01到0.35的范围内；在其它实施例中，在从0.02到0.25的范围内；在其它实施例中，在从0.03到0.2的范围内；以及在其它实施例中，在从0.05到0.1的范围内的。依此方式，可以提供工作流体可以在上面作用的充分的表面区，从而减少用于使梭式组件从完全闭合位置移动所需的压力过平衡。

以下参照图3c，凸起台肩82可以在凸缘表面84上方延伸高度h。高度h还应该足以允许梭式螺母80的一些磨损同时保持在凸缘表面84上方的充分高度。凸起台肩82的过度磨损可能会减少梭式螺母80与静态阀内组件56之间的表面与表面的接触面积，从而使用于使梭式组件从完全闭合位置移动所需的压力降低。在一些实施例中，高度h可以在大约0.75mm到大约6.5mm(大约0.03英寸到大约0.25英寸)的范围内，这可以取决于回压控制系统的总尺寸和预期维修的严格性以及其它变量。在其它实施例中，高度h可以在从大约1.25mm到大约5mm(大约0.05英寸到大约0.2英寸)的范围内；在其它实施例中，在从大约2.5mm到大约3.8mm(大约0.1英寸到大约0.15英寸)的范围内。

如图3a-3c所示，凸起台肩82的从凸缘表面84延伸的管状延伸部可以相对于轴线A渐缩。例如，凸起台肩82的顶面可以沿表面96从凸起台肩82渐缩到凸缘表面84，其中表面96可以相对于轴线A形成角度α。在一些实施例中，角度α可以在从大约0°到大约30°的范围内；在其它实施例中，从大约5°到大约25°的范围内；以及在其它实施例中，大约为15°。表面98可以相对于轴线A形成类似的角度，所述角度可以与由表面96形成的角度相同或不同。用于表面98的锥度应该与节流构件36的邻接外表面的(参见图2)锥度相对应，或者可以用于将诸如TEFLON衬垫的密封件保持在节流构件36与梭式螺母80之间。

类似地，以下参照图4，示出了具有流动通道的梭式螺母或静态阀内组件的俯视图。例如，梭式螺母100可以包括类似于如上所述的凸起台肩的凸起台肩102。此外，可以设置具有变化设计和/或结构的另外的凸起表面104，使得另外的凸起表面104之间的流动通道106提供工作流体压力区，同时当梭式组件处于闭合位置时另外的凸起表面104限制工作流体压力区。虽然在另外的表面从凸起台肩102向外突出的情况下进行了说明，但是还要考虑提供流动区并且限制工作流体压力区的其它设计，例如凸起表面的螺旋设计或随机放置。

虽然以上相对于梭式螺母上的凸起台肩进行了说明，但是可以通过改变静态阀内组件来获得静态阀内组件与梭式螺母之间的接触面积的减小。以下参照图5，静态阀内组件120可以包括凸起台肩122。当处于完全闭合位置时，梭式螺母126的顶面124可以接触静态阀内组件120的凸起台肩122，从而允许室16中的工作流体作用在顶面124的其余部分上，例如，作用在露出厚度X的表面区上。

如相对于图2-5所示，设置在任一个梭式组件上(例如，设置在梭式螺母上)或出口部件(例如，静态阀内组件)上的凸起表面可以用于减少梭式组件与出口部件之间的接触区，从而提供工作流体可以在上面作用的另外的表面区，降低用于使梭式组件从完全闭合位置移动所需的压力过平衡。本公开的其它实施例可以包括用于产生工作流体可以在上面作用的另外的梭式螺母表面区从而减少压力过平衡的组件的各种设计。例如，凸起台肩可以设置在梭式螺母和静态阀内组件上。如另一个示例，当处于完全闭合位置时，梭式螺母可以邻接除了诸如节流阀座的静态阀内组件之外的下游部件；在这样一个情况中，可以修改下游部件和梭式螺母中的一个或两个的设计以提供另外的梭式螺母表面区。不管实际设计，如上所述，当处于完全闭合位置时，工作流体可以在上面施加平行于往复运动的轴线的分力的有效工作流体压力区使得用于使梭从完全闭合位置移动所需的压力过平衡减小。

示例

将与图1所示的压力控制系统类似的现有技术的压力控制系统与根据这里公开的包括当处于完全闭合位置时凸起台肩和增加露出表面面积的回压控制系统的性能进行比较。响应于各种钻井参数的变化，有时需要通过压力控制系统保持回压的设定点的变化以将井底压力保持在期望的最小值，例如400psig。

以下参照图6，现有技术的压力控制系统的回压设定点初始从大约Opsig增加到大约120psig，从而迫使梭到达完全闭合位置。因此，系统回压增加，从而比选定点值的变化滞后。还需要选定点值的进一步变化，并且设定点从120psig增加到大约420psig导致回压过平衡为大约80psi。

以下参照图7，根据这里公开的实施例的压力控制系统的回压设定点从大约0psig增加到大约120psig，从而迫使梭达到完全闭合位置。因此，系统回压增加，从而比选定点值的变化滞后。然而，与图6中的现有技术的压力控制系统相比，在根据这里公开的实施例的压力控制系统的情况下，仅观察到回压的最小过平衡。

如上所述，这里公开的回压控制系统的实施例可以用于当在闭合位置时减少上游(动态)部件与下游(静态)部件之间的接触面积。有利地，这里公开的实施例可以用于减小用于初始从完全闭合位置打开回压控制系统所需的压力。所需压力的最终减小可以用于提高流体连接到根据这里公开的实施例的流体控制系统的处理装置的操作性。

虽然所述公开包括有限的实施例，但是得益于此公开的本领域的技术人员将认识到在不背离本公开的保护范围的情况下可以设计其它实施例。因此，所述保护范围应该仅仅由所附权利要求限定。

Claims (15)

1.一种流体控制系统，包括：

壳体，所述壳体具有入口、出口和压力室；

梭式组件，所述梭式组件适于在所述压力室中往复运动以调节工作流体从所述入口到所述出口的流动；

工作流体，所述工作流体将打开力施加到所述梭式组件的第一端；和

压井液，所述压井液用于将闭合力施加到所述梭式组件的相对端；

其中所述梭式组件的第一端处于闭合位置时的工作流体压力区至少是所述梭式组件的第一端处于打开位置时的工作流体压力区的65％。

2.根据权利要求1所述的流体控制系统，其中，当处于打开位置时，所述梭式组件的第一端的工作流体压力区大致等于所述梭式组件的相对端的压井液压力区。

3.根据权利要求1所述的流体控制系统，其中，所述梭式组件的第一端处于闭合位置时的工作流体压力区在所述梭式组件的第一端处于打开位置时的工作流体压力区的70％与95％之间。

4.根据权利要求1所述的流体控制系统，其中，当处于闭合位置时所述梭式组件的第一端的工作流体压力区在当处于打开位置时所述梭式组件的第一端的工作流体压力区的80％与90％之间。

5.根据权利要求1所述的流体控制系统，其中，所述梭式组件的第一端包括用于接合阀座的凸起台肩。

6.根据权利要求5所述的流体控制系统，其中，所述梭式组件的第一端还包括流动通道和另外的凸起表面中的至少一个。

7.根据权利要求5所述的流体控制系统，其中，所述凸起台肩的厚度t与所述工作流体压力区的宽度w的比值在从0.01到0.35的范围内。

8.根据权利要求1所述的流体控制系统，其中，所述壳体包括阀座，所述阀座具有用于接合所述第一端的凸起台肩。

9.根据权利要求8所述的流体控制系统，其中，所述阀座包括磨损部件，所述磨损部件设置在所述出口的至少一部分中。

10.一种流体控制系统，包括：

壳体，所述壳体具有入口通道、轴向孔和室，所述轴向孔的一部分形成出口通道；

梭式组件，所述梭式组件适于在所述壳体中移动以控制所述流体从所述入口通道到所述出口通道的流动，所述流体将力施加到节流构件的第一端；和

压井液源，所述压井液源连接到所述室，使得所述压井液将相等的力施加在所述梭式组件的相对端上，用于以将回压施加在所述入口通道中的流体上的方式控制节流构件在所述壳体中的位置，

所述梭式组件包括梭式螺母，所述梭式螺母紧邻所述第一端设置用于保持梭式组件部件，所述梭式螺母包括提供工作流体压力区的至少两个表面，所述至少两个表面包括：

凸起台肩，所述凸起台肩用于当所述梭式组件处于闭合位置时接合阀座构件，和用于当所述梭式组件处于打开位置时提供工作流体压力区；和

至少一个表面，所述至少一个表面用于当所述梭式组件处于所述打开位置或所述闭合位置时提供工作流体压力区，

其中当所述梭式组件处于所述闭合位置时的工作流体压力区至少是当所述梭式组件处于所述打开位置时的工作流体压力区的65％。

11.根据权利要求10所述的流体控制系统，其中，当处于打开位置时，所述梭式组件的第一端的工作流体压力区大致等于所述梭式组件的相对端的压井液压力区。

12.根据权利要求10所述的流体控制系统，其中，所述梭式组件的第一端处于闭合位置时的工作流体压力区在所述梭式组件的第一端处于打开位置时的工作流体压力区的70％与95％之间。

13.根据权利要求10所述的流体控制系统，其中，所述梭式组件的第一端处于闭合位置时的工作流体压力区在所述梭式组件的第一端处于打开位置时的工作流体压力区的80％与90％之间。

14.根据权利要求10所述的流体控制系统，其中，所述用于提供工作流体压力区的至少一个表面还包括至少一个凸起表面和至少一个流动通道。

15.根据权利要求10所述的流体控制系统，其中，所述凸起台肩的厚度t与所述工作流体压力区的宽度w的比值在从0.01到0.35的范围内。

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