CN112041538B - 具有集成的j型槽的井下阀门组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阀门组件，该阀门组件包括管件，该管件具有第一端部、第二端部和在该第一端部与该第二端部之间延伸的中间部分。该第二端部包括一个或多个开口。销轴构件从该管件的该中间部分径向向外延伸。阀门构件围绕该管件布置。该阀门构件包括第一端部部分、第二端部部分以及在该第一端部部分与该第二端部部分之间延伸的中间节段。该第二端部部分包括与该一个或多个开口齐平的阀芯。致动器套筒安装到该阀门构件的该第一端部并且围绕该管件延伸。该致动器套筒包括第一端部节段、第二端部节段以及在该第一端部节段与该第二端部节段之间延伸的内表面。该内表面包括多个J型槽，该多个J型槽选择性地接纳该销轴构件以确立该阀芯相对于该一个或多个开口的位置。

Description

具有集成的J型槽的井下阀门组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年3月16日提交的美国专利申请号15/923626的权益，该申请全文以引用方式并入本文。
背景技术
在资源探测和回收工业中，可在资源承载地层中形成钻孔。套管可延伸到资源承载地层中。然后可将管件延伸到套管中。资源承载地层可包括各种感兴趣的区。密封件或封隔器可从管件向外抵靠套管部署，以将一个感兴趣的区与另一个感兴趣的区隔离开。此时，可选择性地对套管打孔，以便将流体从管件引入地层中，反之亦然。
工作液可通过设置在管件中的阀门流入地层中。类似地，可选择性地将阀门定位成允许地层流体从地层进入管件中。存在用于操作井下阀门的各种致动机构。一种系统涉及销轴和J型槽组件的使用。销轴和J型槽组件依赖于使用多个单独且不同的部件，包括在阀门壳体内的J型套筒和轴承套筒，以提供有利于在阀门位置之间移动的J型槽轨道。多个单独且不同的部件增加了致动机构的总体成本和复杂性。本领域将希望得到依赖于较少部件的致动机构。
发明内容
本发明公开了一种阀门组件，该阀门组件包括管件，该管件具有第一端部、第二端部和在该第一端部与该第二端部之间延伸的中间部分。第二端部包括一个或多个开口。销轴构件从管件的中间部分径向向外延伸。阀门构件围绕管件布置。该阀门构件包括第一端部部分、第二端部部分以及在该第一端部部分与该第二端部部分之间延伸的中间节段。第二端部部分包括与一个或多个开口齐平的阀芯。致动器套筒安装到阀门构件的第一端部并且围绕管件延伸。该致动器套筒包括第一端部节段、第二端部节段以及在该第一端部节段与该第二端部节段之间延伸的内表面。内表面包括多个J型槽，所述多个J型槽选择性地接纳销轴构件以确立阀芯相对于一个或多个开口的位置。
本发明还公开了一种资源探测和回收系统，该资源探测和回收系统包括第一系统和第二系统，该第二系统包括延伸到地层中的管柱。该管柱包括阀门组件，该阀门组件包括管件，该管件具有第一端部、第二端部和在该第一端部与该第二端部之间延伸的中间部分。第二端部包括一个或多个开口。销轴构件从管件的中间部分径向向外延伸。阀门构件围绕管件布置。该阀门构件包括第一端部部分、第二端部部分以及在该第一端部部分与该第二端部部分之间延伸的中间节段。第二端部部分包括与一个或多个开口齐平的阀芯。致动器套筒安装到阀门构件的第一端部并且围绕管件延伸。该致动器套筒包括第一端部节段、第二端部节段以及在该第一端部节段与该第二端部节段之间延伸的内表面。该内表面包括多个J型槽，所述多个J型槽选择性地接纳销轴构件以确立阀芯相对于一个或多个开口的位置。
本发明还公开了一种操作阀门组件的方法，该方法包括将致动力引入具有包括阀门开口的阀芯的阀门构件中，用致动力使包括一个或多个开口的管件相对于阀门构件移位，沿在连接到阀门构件的致动器套筒的内表面中形成的多个J型槽中的一个J型槽引导从管件径向向外突出的销轴构件，以及将销轴构件安置在多个J型槽中的一个J型槽的末端部分处，以选择性地将一个或多个开口的一部分与阀芯的阀门开口中的对应阀门开口对准。
附图说明
以下描述不应被认为以任何方式进行限制。参考附图，相同元件以相同附图标记表示：
图1示出根据示例性方面的具有集成的J型槽的井下阀门组件的资源探测和回收系统；
图2示出根据示例性方面的井下阀门组件的局部剖视图；
图3示出图2的井下阀门组件的内管；
图4是图2的井下阀门组件的J型槽套筒在部分切除之后的局部剖视图；
图5示出图4的J型槽套筒的内表面；
图6A示出根据示例性方面的处于第一位置的井下阀门组件的致动器端部部分；
图6B示出图6A的井下阀门组件的阀门端部部分，示出了处于第一位置的阀门构件；
图7A示出根据示例性方面的处于第二位置的井下阀门组件的致动器端部部分；
图7B示出图7A的井下阀门组件的阀门端部部分，示出了处于第二位置的阀门构件；
图8A示出根据示例性方面的处于第三位置的井下阀门组件的致动器端部部分；并且
图8B示出图8A的井下阀门组件的阀门端部部分，示出了处于第三位置的阀门构件。
具体实施方式
本文所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述以参照附图举例而非限制的方式呈现。
根据示例性实施方案的资源探测和回收系统在图1中大体以10示出。资源探测和回收系统10应被理解为包括钻井操作、资源开采和回收、CO2封存等。资源探测和回收系统10可以包括第一系统14，该第一系统在一些环境下可以采取可操作地并以流体方式连接到第二系统18的地表系统16的形式，该第二系统在一些环境下可以采取井下系统的形式。第一系统14可包括控制系统23，该控制系统可向一个或多个井下操作提供功率，监测一个或多个井下操作，与一个或多个井下操作通信和/或激活一个或多个井下操作，如本文将讨论。地表系统16可包括附加系统，诸如泵、流体储存系统、起重机等(未示出)。
第二系统18可包括由一个或多个管件32形成的管柱30，该管柱延伸到形成于地层36中的井筒34中。井筒34包括可由地层36的表面或诸如所示的套管管件40限定的环形壁38。管柱32可支承多个封隔器组件，其中一个封隔器组件以42示出，该封隔器组件将井筒34分隔成多个生产和/或处理区46。一个或多个屏幕组件50可布置在每个生产和/或处理区46中。
在一个实施方案中，管柱32支承定位在生产和/或处理区46中的阀门组件60。阀门组件60可选择性地准许流体从管柱30流入地层36以及/或者生产流体从地层36流入管柱30。如图2所示，阀门组件60包括第一管或内管65、围绕管件65延伸的阀门构件68以及连接到阀门构件68的致动器套筒72。如本文将详述的，可采用液压脉冲形式的致动力被引入阀门构件68中。液压脉冲使管件65相对于阀门构件68和致动器套筒72移位以确立所选择的阻塞或阀门位置。
参见图3并且继续参考图2，管件65包括第一端部78、第二端部79和中间部分81，该中间部分部分地限定在该第一端部与该第二端部之间延伸的外表面82。多个开口(其中一个在84处示出)设置在靠近第二端部79的中间部分81上。开口84采用具有第一部分88和第二部分89的狭槽86的形式。第二部分89的宽度小于第一部分88的宽度。活塞元件92被布置在第一端部78与第二端部79之间的中间部分81上。销轴构件96在第一端部78与活塞元件92之间从外表面82径向向外延伸。
进一步根据示例性实施方案，阀门构件68包括主体108，该主体具有第一端部部分110、第二端部部分111以及在该第一端部部分与该第二端部部分之间延伸的中间节段113。第一端口115被布置成靠近第一端部部分110，并且第二端口116也被布置成靠近与第一端口115相邻的第一端部部分110。第一端口115和第二端口116接收致动力，该致动力被施加以使管件65相对于阀门构件68轴向移位。然而，应当理解，可采用其他机构诸如机械元件来使管状65相对于阀门构件68移位。阀门构件68在第二端部部分111处支承阀芯120。阀芯120包括多个窗口124，所述多个窗口与管件65中的开口84选择性地对准，如本文将描述的。
进一步根据图4和图5所示的示例性实施方案，并且继续参考图2至图3，致动器套筒72包括具有第一端部节段132、第二端部节段133、外表面135和内表面136的主体部分130。多个J型槽140在内表面136中形成。多个J型槽140接纳销轴构件96并且配合以相对于阀芯120选择性地定位管件65。
在一个实施方案中，多个J型槽140包括沿内表面136朝向第二端部节段133轴向延伸的第一多个J型槽构件144和沿内表面136朝向第一端部节段132轴向延伸的第二多个J型槽构件146。根据示例性方面，第一多个J型槽构件中的每一个J型槽构件可包括与第一多个J型槽构件中的其他J型槽构件不同的长度。第一多个J型槽构件144通过中断区150与第二多个J型槽构件146间隔开。中断区150提供使销轴构件96能够在多个J型槽140中的每一个J型槽之间行进的通道。
现在将参考图6A至图8B来描述根据示例性实施方案的操作阀门组件60的方法。阀门组件60可处于闭合或完全阻塞构型，诸如图6A和图6B所示。致动力(诸如液压流体的脉冲)可被引入到第二端口116中，使得管件65沿第一方向轴向转变。管件65的轴向平移使销轴构件96沿第一多个J型槽构件144中的一个J型槽构件朝向第二多个J型槽构件146中的一个J型槽构件平移。销轴构件96接合第二多个J型槽构件146中的一个J型槽构件的成角度的表面(未单独标记)，从而导致管件65部分地旋转。然后，销轴构件96可进入第二多个J型槽构件中的一个J型槽构件中。
此时，可向第一端口115施加另一致动力，使得管件65沿第二方向轴向平移，从而使销轴构件96进入第一多个J型槽构件144中的另一个J型槽构件中。在该位置中，开口84的一部分可与对应的窗口124对准，从而将阀门组件60放置在部分打开或阻塞的位置，诸如图7A和图7B所示。附加地施加致动力可使管件65平移穿过第一多个J型槽构件144和第二多个J型槽构件146中附加的J型槽构件至如图8A和图8B所示的完全打开或未阻塞的构型。另外，应当理解，第一多个J型槽构件144和第二多个J型槽构件146中的每一者可对应于阀门组件60的不同的打开或阻塞构型。
应当理解，通过在致动器套筒的内表面上形成J型槽并且通过在内管的外表面上提供销轴构件，可简化根据示例性实施方案的阀门组件的总体构造。简化阀门组件的构造导致成本节省以及减少维护问题。部件越少，部件失效的机会就越少，从而导致在阀门组件的操作寿命周期内性能提高。
下面示出了前述公开的一些实施方案：
实施方案1：一种阀门组件，所述阀门组件包括管件，所述管件包括第一端部、第二端部和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的中间部分，所述第二端部包括一个或多个开口，从所述管件的所述中间部分径向向外延伸的销轴构件，围绕所述管件布置的阀门构件，所述阀门构件包括第一端部部分、第二端部部分和在所述第一端部部分与所述第二端部部分之间延伸的中间节段，所述第二端部部分包括与所述一个或多个开口齐平的阀芯，以及安装到所述阀门构件的所述第一端部并且围绕所述管件延伸的致动器套筒，所述致动器套筒包括第一端部节段、第二端部节段以及在所述第一端部节段与所述第二端部节段之间延伸的内表面，所述内表面包括多个J型槽，所述多个J型槽选择性地接纳所述销轴构件以确立所述阀芯相对于所述一个或多个开口的位置。
实施方案2：根据前述实施方案中任一项所述的阀门组件，还包括：活塞元件，所述活塞元件在所述管件的所述中间部分上形成。
实施方案3：根据前述实施方案中任一项所述的阀门组件，其中所述阀门构件包括布置在所述第一端部部分处的第一端口和布置在所述第一端部部分处的第二端口，所述活塞元件设置在所述第一端部部分与所述第二端部部分之间。
实施方案4：根据前述实施方案中任一项所述的阀门组件，其中所述多个J型槽包括朝向所述第二端部节段延伸的第一多个J型槽构件和朝向所述第一端部节段延伸的第二多个J型槽构件。
实施方案5：根据前述实施方案中任一项所述的阀门组件，其中所述第一多个J型槽构件中的每一个J型槽构件包括与所述多个J型槽构件中的其他J型槽构件不同的长度。
实施方案6：根据前述实施方案中任一项所述的阀门组件，其中所述多个J型槽在所述内表面中一体地形成。
实施方案7：一种资源探测和回收系统，所述资源探测和回收系统包括第一系统、包括延伸到地层中的管柱的第二系统，所述管柱包括阀门组件，所述阀门组件包括管件，所述管件包括第一端部、第二端部和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的中间部分，所述第二端部包括一个或多个开口，从所述管件的所述中间部分径向向外延伸的销轴构件，围绕所述管件布置的阀门构件，所述阀门构件包括第一端部部分、第二端部部分和在所述第一端部部分与所述第二端部部分之间延伸的中间节段，所述第二端部部分包括与所述一个或多个开口齐平的阀芯，以及安装到所述阀门构件的所述第一端部并且围绕所述管件延伸的致动器套筒，所述致动器套筒包括第一端部节段、第二端部节段以及在所述第一端部节段与所述第二端部节段之间延伸的内表面，所述内表面包括多个J型槽，所述多个J型槽选择性地接纳所述销轴构件以确立所述阀芯相对于所述一个或多个开口的位置。
实施方案8：根据前述实施方案中任一项所述的资源探测和回收系统，还包括：活塞元件，所述活塞元件在所述管件的所述中间部分上形成。
实施方案9：根据任一前述实施方案所述的资源探测和回收系统，其中所述阀门构件包括布置在所述第一端部部分处的第一端口和布置在所述第一端部部分处的第二端口，所述活塞元件设置在所述第一端部部分与所述第二端部部分之间。
实施方案10：根据任何前述实施方案所述的资源探测和回收系统，其中所述多个J型槽包括朝向所述第一端部节段延伸的第一多个J型槽构件和朝向所述第二端部节段延伸的第二多个J型槽构件。
实施方案11：根据任何前述实施方案所述的资源探测和回收系统，其中所述第一多个J型槽构件中的每一个J型槽构件包括与所述第一多个J型槽构件中的其他J型槽构件不同的长度。
实施方案12：根据任何前述实施方案所述的资源探测和回收系统，其中所述多个J型槽在所述内表面中一体地形成。
实施方案13：一种操作阀门组件的方法，所述方法包括将致动力引入具有包括阀门开口的阀芯的阀门构件中，用所述致动力使包括一个或多个开口的管件相对于所述阀门构件移位，沿在连接到所述阀门构件的致动器套筒的内表面中形成的多个J型槽中的一个J型槽引导从所述管件径向向外突出的销轴构件，以及将所述销轴构件安置在所述多个J型槽中的一个J型槽的末端部分处，以选择性地将所述一个或多个开口的一部分与所述阀芯的所述阀门开口中的对应阀门开口对准。
实施方案14：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中引入所述致动力包括通过所述阀门构件向所述管件施加液压。
实施方案15：根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中将所述销轴构件安置在所述多个J型槽中的所述一个J型槽的所述末端部分处为所述阀门组件确立所选择的阻塞设置。
在描述本发明的上下文中(特别是在所附权利要求的上下文中)，术语“一个”、“一种”和“该”以及类似指代的使用应被解释为涵盖单数和复数，除非在本文另外指明或与上下文明显地矛盾。此外，应当指出的是，本文的术语“第一”、“第二”等并不表示任何顺序、数量或重要性，而是用来将一个元素与另一个元素区分开。与数量结合使用的修饰语“约”包含所陈述的值并且具有由上下文决定的含义(例如，其包括与特定数量的测量相关联的误差度)。
本公开的教导内容可用于多种井操作。这些操作可涉及使用一种或多种处理剂来处理地层、地层中驻留的流体、井筒、和/或井筒中的装备，诸如生产管材。处理剂可以是液体、气体、固体、半固体、以及它们的混合物的形式。例示性的处理剂包括但不限于压裂液、酸、蒸汽、水、盐水、防腐剂、粘固剂、渗透性调节剂、钻井泥浆、乳化剂、破乳剂、示踪剂、流动性改进剂，等等。例示性的井操作包括但不限于水力压裂、增产、示踪剂注入、清洁、酸化、蒸汽注入、注水、固井，等等。
虽然已参考一个或多个示例性实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可作出各种改变并且可用等同物代替其元件。另外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可作出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教导内容。因此，预期的是，本发明不限于作为设想用于实现本发明的最佳模式而公开的特定实施方案，而是本发明将包括落入权利要求书的范围内的所有实施方案。另外，在附图和具体实施方式中，已公开了本发明的示例性实施方案，并且尽管已采用了特定术语，但除非另外指明，否则它们仅以一般性和描述性意义使用，而非出于限制的目的，否则本发明的范围因此并不限于此。

Claims (10)

1.一种阀门组件(60)，包括：
管件(32)，所述管件包括第一端部(78)、第二端部(79)和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的中间部分(81)，所述第二端部(79)包括一个或多个开口(84)；
绕所述管件(32)的所述中间部分(81)环状延伸的活塞元件(92)，所述活塞元件(92)响应于液压压力使所述管件(32)在所述阀门组件(60)内轴向移位；
销轴构件(96)，所述销轴构件从所述管件(32)的所述中间部分(81)径向向外延伸，并且位于所述第一端部(78)与所述活塞元件(92)之间；
阀门构件(68)，所述阀门构件围绕所述管件(32)布置，所述阀门构件(68)包括第一端部部分(110)、第二端部部分(111)和在所述第一端部部分与所述第二端部部分之间延伸的中间节段(113)，所述阀门构件(68)包括布置在所述第一端部部分(110)处的第一端口(115)和第二端口(116)，所述第二端部部分(111)包括与所述一个或多个开口(84)齐平的阀芯(120)；以及
致动器套筒(72)，所述致动器套筒安装到所述管件(32)的所述第一端部(78)并且围绕所述管件(32)延伸，所述致动器套筒(72)包括第一端部节段(132)、第二端部节段(133)和在所述第一端部节段与所述第二端部节段之间延伸的内表面(136)，所述内表面(136)包括多个J型槽(140)，所述多个J型槽选择性地接纳所述销轴构件(96)以确立所述阀芯(120)相对于所述一个或多个开口(84)的位置。
2.根据权利要求1所述的阀门组件(60)，其中所述多个J型槽(140)包括朝向所述第二端部节段(133)延伸的第一多个J型槽构件(144)和朝向所述第一端部节段(132)延伸的第二多个J型槽构件(146)。
3.根据权利要求2所述的阀门组件(60)，其中所述第一多个J型槽构件(144)中的每一个J型槽构件包括与所述第一多个J型槽构件中的其他J型槽构件不同的长度。
4.根据权利要求1所述的阀门组件(60)，其中所述多个J型槽(140)在所述内表面(136)中一体地形成。
5.一种资源探测和回收系统(10)，包括：
第一系统(14)；
第二系统(18)，所述第二系统包括延伸到地层(36)中的管柱(30)，所述管柱(30)包括阀门组件(60)，所述阀门组件包括：
管件(32)，所述管件包括第一端部(78)、第二端部(79)和在所述第一端部与所述第二端部之间延伸的中间部分(81)，所述第二端部(79)包括一个或多个开口(84)；
绕所述管件(32)的所述中间部分(81)环状延伸的活塞元件(92)，所述活塞元件(92)响应于液压压力使所述管件(32)在所述阀门组件(60)内轴向移位；
销轴构件(96)，所述销轴构件从所述管件(32)的所述中间部分(81)径向向外延伸，并且位于所述第一端部(78)与所述活塞元件(92)之间；
阀门构件(68)，所述阀门构件围绕所述管件(32)布置，所述阀门构件(68)包括第一端部部分(110)、第二端部部分(111)和在所述第一端部部分与所述第二端部部分之间延伸的中间节段(113)，所述阀门构件(68)包括布置在所述第一端部部分(110)处的第一端口(115)和第二端口(116)，所述第二端部部分(111)包括与所述一个或多个开口(84)齐平的阀芯(120)；以及
致动器套筒(72)，所述致动器套筒安装到所述管件(32)的所述第一端部(78)并且围绕所述管件(32)延伸，所述致动器套筒(72)包括第一端部节段(132)、第二端部节段(133)和在所述第一端部节段与所述第二端部节段之间延伸的内表面(136)，所述内表面(136)包括多个J型槽(140)，所述多个J型槽选择性地接纳所述销轴构件(96)以确立所述阀芯(120)相对于所述一个或多个开口(84)的位置。
6.根据权利要求5所述的资源探测和回收系统(10)，其中所述多个J型槽(140)包括朝向所述第一端部节段(132)延伸的第一多个J型槽构件(144)和朝向所述第二端部节段(133)延伸的第二多个J型槽构件(146)。
7.根据权利要求6所述的资源探测和回收系统(10)，其中所述第一多个J型槽构件(144)中的每一个J型槽构件包括与所述第一多个J型槽构件(144)中的其他J型槽构件不同的长度。
8.根据权利要求5所述的资源探测和回收系统(10)，其中所述多个J型槽(140)在所述内表面(136)中一体地形成。
9.一种操作阀门组件(60)的方法，包括：通过将液压流体引导至设置在阀门构件(68)上的第一端口(115)和第二端口(116)中而将致动力引入所述阀门构件(68)中，所述阀门构件具有包括阀门开口的阀芯(120)；用所述致动力接合绕管件环状延伸的活塞元件；用所述致动力使包括一个或多个开口(84)的管件(32)相对于所述阀门构件(68)移位；沿在连接到所述阀门构件(68)的致动器套筒(72)的内表面(136)中形成的多个J型槽(140)中的一个J型槽引导从所述管件(32)径向向外突出的销轴构件(96)；以及将所述销轴构件(96)安置在所述多个J型槽(140)中的所述一个J型槽的末端部分处，以选择性地将所述一个或多个开口(84)的一部分与所述阀芯(120)的所述阀门开口中的对应阀门开口对准。
10.根据权利要求9所述的方法，其中将所述销轴构件(96)安置在所述多个J型槽(140)中的所述一个J型槽的所述末端部分处为所述阀门组件(60)确立所选择的阻塞设置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4524831A (en) 1983-12-27 1985-06-25 Camco, Incorporated Hydraulic controlled well valve
US5609178A (en) * 1995-09-28 1997-03-11 Baker Hughes Incorporated Pressure-actuated valve and method
GB9525008D0 (en) * 1995-12-07 1996-02-07 Red Baron Oil Tools Rental Bypass valve
US6644412B2 (en) * 2001-04-25 2003-11-11 Weatherford/Lamb, Inc. Flow control apparatus for use in a wellbore
US6948561B2 (en) 2002-07-12 2005-09-27 Baker Hughes Incorporated Indexing apparatus
US6889771B1 (en) 2002-07-29 2005-05-10 Schlumberger Technology Corporation Selective direct and reverse circulation check valve mechanism for coiled tubing
US9664015B2 (en) 2010-10-21 2017-05-30 Peak Completion Technologies, Inc. Fracturing system and method
US8443895B2 (en) 2011-02-16 2013-05-21 Halliburton Energy Services, Inc. Travel joint having an infinite slot mechanism for space out operations in a wellbore
US9151139B2 (en) * 2011-06-02 2015-10-06 Baker Hughes Incorporated Method of reducing deflection through a rod piston in a subsurface safety valve
NO337583B1 (no) * 2011-09-05 2016-05-09 Interwell As Fluidaktivert sirkuleringsventil
US10030478B2 (en) * 2014-05-20 2018-07-24 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Mechanically actuated variable choke system for subterranean use
US10329889B2 (en) 2015-03-03 2019-06-25 Pinnacle Oil Tools Inc. Fracking tool further having a dump port for sand flushing, and method of fracking a formation using such tool

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