SISTEMA DE CONTROL HIDRÁULICO QUE REDUCE LA LÍNEA DE CONTROL Y VÁLVULA DE CONTROL DEL MISMO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN El control hidráulico de los sistemas en el fondo de la perforación ha sido durante mucho tiempo una opción fiable y de esta manera ubicua de los operadores de pozos. Las lineas de control hidráulico son relativamente pequeñas, son simples para operar y muy confiables para transmitir presión a ubicaciones distantes donde ya sea que la existencia de presión se utilice como una señal o un volumen de fluido de presión más alta se utilice para accionar un dispositivo que puede trasladarse en el fondo de la perforación . En finalizaciones de pozos más antiguas se utilizó el control relativamente poco en el entorno en el fondo de la perforación y fueron necesarias las líneas de control igualmente pocas para ampliarse retrospectivamente en la superficie. En vista del número de líneas relativamente pequeño, tratando con estas aberturas a través de obturadores de empaque (obturadores de empaque alimentador de avance, etc.) y similares siempre se ha aceptado y ha sido funcional. Sin embargo, la complejidad de un sondeo ha aumentado con una necesidad en constante expansión para el control relacionado con la calidad y cantidad de producción mejorada, un número mayor de estructuras que modifican el flujo (por ejemplo,
válvulas) y otro equipo en el fondo de la perforación se ha colocado en el fondo de la perforación para mejorar el rendimiento del capital invertido. Con los dispositivos adicionales en el fondo de la perforación se origina un requerimiento para proporcionar un régimen de control para tales dispositivos. Mientras las líneas de control hidráulico se encuentran aún muy bien favorecidas como un medio de control, la multiplicidad de los dispositivos controlables provoca que el número de líneas de control requerido con la tecnología actual exceda el espacio disponible para que funcionen. En muchas finalizaciones típicas de la actualidad, el número de líneas de control igualará el número de dispositivos más 1. En consideración de la posibilidad de 4,572 metros (15000 pies) de sondeo que tiene quizá 40 válvulas u otros dispositivos controlables, se imagina fácilmente que las 41 líneas de control necesarias tendrán una dificultad para ajustarse en la zona anular de 23.01 centímetros (9 5/8 de pulgadas) alrededor de una sarta de finalización . En vista de lo anterior, la técnica aceptaría ciertamente un medio para reducir el número de líneas de control necesarias para controlar de manera individual una multiplicidad de dispositivos en el fondo de la perforación. Se describe en la presente una válvula de control. La válvula incluye un alojamiento, un puerto de entrada en el
alojamiento, un puerto de dispositivo en el alojamiento, un puerto de válvula en el alojamiento y un manguito dispuesto en el alojamiento, el manguito conecta inicialmente el puerto de entrada al puerto de dispositivo y posteriormente a un evento de presión que conecta el puerto de entrada al puerto de válvula . Además se describe en la presente un sistema de accionamiento. El sistema de accionamiento incluye una pluralidad de válvulas de control, cada válvula está dirigida y acondicionada para comunicarse con uno de un dispositivo y otra válvula de control, y una pluralidad de dispositivos cada uno en comunicación operable con una de la pluralidad de las válvulas de control . BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIGURA 1 es una vista esquemática de una modalidad de una válvula de control como se describe en la presente ; la FIGURA 2 es una ilustración esquemática de cuatro válvulas de control y cuatro dispositivos que se accionan hidráulicamente que representan una modalidad de un sistema de control hidráulico; la FIGURA 3 es la ilustración de la FIGURA 2 en una posición diferente; la FIGURA 4 es la ilustración de la FIGURA 2 en otra posición diferente;
la FIGURA 5 es la ilustración de la FIGURA 2 en otra posición diferente; la FIGURA 6 es la ilustración de la FIGURA 2 en otra posición diferente; y la FIGURA 7 es la ilustración de la FIGURA 2 en otra posición diferente. Inicialmente se señala que mientras las modalidades descritas del sistema y válvula de control del presente documento pueden describirse en términos de un equipo en el fondo de la perforación o uso, el sistema de activación hidráulica puede aplicarse a cualquier campo en el que sería favorable controlar los múltiples dispositivos con sólo tres líneas de control. Con referencia a la Figura 1, se ilustra de manera esquemática una válvula 10 de control. La válvula 10 incluye un alojamiento 11 que soporta un manguito 12. El manguito 12 responde a la presión en un puerto 14 de entrada en términos de la transmisión de presión hidráulica de fluido y en términos de la activación directa del manguito por sí mismo. La válvula 10 de control actúa ya sea para proporcionar presión hidráulica a un dispositivo o pasar presión hidráulica a una siguiente válvula de control en una serie de dos o más válvulas. Sin embargo, se entiende que la válvula de control en la presente puede además utilizarse sin una segunda u otro número de válvulas. Una sola de las válvulas
de control descritas en la presente puede seleccionarse para utilizarse para cualquier número de aplicaciones donde se requiere o se desea una primera y una segunda trayectoria de presión o flujo. Al efectuar la capacidad de la válvula para proporcionar las dos trayectorias de comunicación (trayectorias de presión o flujo) , el manguito 12 tiene ciclos entre las dos posiciones. El movimiento desde una primera posición hasta una segunda posición sucede automáticamente en una primera aplicación y liberación de presión a la válvula ya sea inicialmente o después de un restablecimiento y el movimiento desde la segunda posición hasta la primera posición puede lograrse por la aplicación de presión en un puerto separado de la válvula de control que se menciona a continuación. Debe entenderse que el movimiento automático desde la primera hasta la segunda posición puede ocurrir como ya se estableció y puede además ocurrir simultáneamente con el segundo evento de presión después de un uso inicial o restablecimiento para aplicaciones donde se desea que la primera trayectoria de comunicación quede conectada hasta el segundo evento de presión. Así, por ejemplo, puede ser el caso donde se desea un ajuste aceptable del dispositivo que se acciona y un contra flujo de fluido a través del mismo es eficaz en el resultado deseado. Con respecto a la modalidad ilustrada y más
específicamente con referencia a la Figura 1, el manguito 12 en una primera aplicación de presión hidráulica de fluido desde una ubicación remota (no mostrada) hasta un puerto 14 de entrada transmitirá esa presión a través de la trayectoria 16 de manguito hasta un puerto 18 de dispositivo. En una reducción de presión en el puerto 14 de entrada, el manguito 12 se repite para permitir una capacidad de conexión de fluido en la misma para proporcionar tal conexión a través de una trayectoria 20 de manguito entre un puerto 14 de entrada y un puerto 22 de válvula. Es importante observar que en esta modalidad esta repetición ocurre sólo en una primera presión y liberación o después de un restablecimiento de la válvula 10 de control. La aplicación posterior de la presión hidráulica desde la ubicación remota hasta el puerto 14 de entrada se dirige a través del manguito 12 hasta el puerto 22 de válvula, el manguito permanece en esta segunda posición hasta el restablecimiento por aplicación de presión hasta un puerto 24 de restablecimiento, a partir de entonces el siguiente evento de presión posterior se transmitirá de nueva cuenta a través de la trayectoria 16 de manguito hasta el puerto 18 de dispositivo. La válvula 10 de control se coloca de manera selectiva entre las dos posiciones cualquier número de veces simplemente al seleccionar a qué puerto ejercer presión desde la ubicación remota. Con referencia aún a la figura 1, se apreciará que
el manguito 12 incluye una pluralidad de sellos 26, que en una modalidad son anillos tóricos como se ilustra. Cada anillo tórico se coloca para ubicarse en un lado u otro de una trayectoria de flujo de fluido para permitir que las trayectorias de flujo ejerzan presión. Alguien con experiencia ordinaria en la técnica apreciará esto en la figura. Además se incluyen en el manguito los rebajos 28 y 30. Los rebajos se colocan de manera cuidadosa en relación entre sí y en relación con ensambles R y Q de pistón para que la operación deseada de la válvula de control pueda llevarse a cabo. Los rebajos 28 y 30 pueden colocarse para que una vez que el rebajo 28 se desacople con el ensamble R, el manguito 12, con la impulsión del resorte 32 de compresión, se mueva en la dirección representada a la izquierda de la figura. El movimiento del manguito a la izquierda se limitará por el ensamble Q pero es suficiente para evitar el reacoplamiento con el ensamble R hasta el restablecimiento de la válvula 10 de control . Dirigiéndose a los Ensambles R y Q en detalle, cada ensamble se expone a la presión en un puerto 14 de entrada como se ilustra en la figura a través de la rama 34 R y la rama 36 Q, respectivamente. Se apreciará a partir de la figura que los ensambles se accionan por presión en extremos axialmente diferentes. Una lanzadera 38 de bloqueo se dispone entre los ensambles R y Q y se configura para un acoplamiento
selectivo con los mismos. En la aplicación de presión en la entrada 14, la rama 34 y la rama 36 transmiten presión y volumen a los ensambles R y Q. Cuando se aplica presión al ensamble R, el pistón 40 se mueve contra la desviación del resorte 42 hacia el margen superior de la figura. Este movimiento desacopla el perno 44 del rebajo 28. De manera simultánea, el pistón 46 del ensamble Q se mueve hacia el margen inferior de la figura contra la desviación del resorte 48 para acoplar el perno 50 con el rebajo 30. Se aprecia que las frecuencias del resorte entre el resorte 42 y el resorte 48 son diferentes. El resorte 48 es de una frecuencia de resorte menor para asegurar que el perno 50 acople el rebajo 30 antes de fijar el perno 44 a los rebajos 28 de liberación. Como es aparente a partir de la figura del dibujo y presentación anterior, es necesario evitar que el manguito 12 se mueva a la segunda posición de manera prematura. Como se observó con anterioridad, la posición de los rebajos 28 y 30, evitan el reacoplamiento del perno 44 con el rebajo 28 una vez liberado del rebajo 28 (hasta el restablecimiento) . La lanzadera 38 automáticamente se mueve en el ensamble Q en el movimiento simultáneo de los ensambles y se bloquea ahí. La lanzadera 38 permanece bloqueada en el ensamble Q hasta que la presión se purga de las ramas 34 y 36. Para que la lanzadera se desbloquee del ensamble Q, el ensamble R debe moverse a una
posición donde la lanzadera pueda moverse en el mismo. Esto ocurre cuando el perno 44 yace en una superficie 52 externa del manguito 12, que alista el manguito 12 para su cambio a la segunda posición bajo el ímpetu del resorte 32. Tan pronto como el perno 44 alcance la superficie 52 externa, el perno 44 por sí mismo se impulsa contra un resorte 45 dentro de una cavidad 47 de pistón 40, la lanzadera se mueve en el ensamble R liberando de esta manera el ensamble Q. Debido a que el ensamble Q se desvía por el resorte 48, el ensamble Q se mueve a una posición de desacoplamiento con el rebajo 30. Una vez que el perno 50 se desacopla con el rebajo 30 y recordando que el perno 44 yace en la superficie 52 como opuesto para acoplarse con el rebajo 28, el manguito está libre para moverse hacia la izquierda en la figura para colocar el manguito en la segunda posición. El restablecimiento de la válvula de control requiere presión en el puerto 24 de restablecimiento que impulsa el manguito 12 contra el resorte 32 hasta que el perno 44 reacople el rebajo 28 bajo la desviación del resorte 42. Se apreciará que el acoplamiento de la lanzadera 38 con el pistón 40 es holgado para permitir que el pistón 40 y el perno 44 se muevan en el acoplamiento con el rebajo 28 aun cuando se acoplen con la lanzadera 38. La válvula o válvulas 10 de control como se describió con anterioridad permiten el control y
accionamiento hidráulico desde uno a muchos dispositivos en el fondo de la perforación mientras se requieren sólo tres líneas de control (ilustradas como A, B y C en los dibujos de la presente) en cualquier posición predeterminada del sistema y número de válvulas de control igual al número de dispositivos. Las válvulas de control pueden ser una parte de los dispositivos por sí mismos o separarse de los mismos como se desee. Con referencia ahora a las Figuras 2-7, se ilustra una modalidad del sistema de activación hidráulico en varias posiciones mientras se repite la presión para presentar de manera efectiva al lector la funcionalidad del sistema. En la figura 2, una primera válvula 10 de control se encuentra en una posición con la que la presión hidráulica de fluido aplicada mediante la línea A de control al puerto 14a se envía a través de la trayectoria 16a del manguito, el puerto 18 de dispositivo y desde ahí a través de un indicador 60 de flujo hasta un dispositivo 100. El evento de presión puede utilizarse para activar el dispositivo 100 o puede utilizarse de manera alternativa solamente para repetir la válvula 10a. En la ilustración, el dispositivo 100 se acciona en la posición abierta. Se active o no el dispositivo 100, la válvula 10a se repetirá desde la primera oposición donde el puerto 14a de entrada se conecta al puerto 18a de dispositivo hasta la segunda posición donde el puerto 14a de entrada se
conecta al puerto 22a de válvula. Si se desea que este evento de presión active el dispositivo 100, entonces la línea C de control se abre a una presión inferior que la aplicada a la línea A. Si de manera alternativa el dispositivo 100 no está hecho con la intención de activarse por el evento de presión particular en la línea A, entonces la línea C se cubre o se mantiene de otra manera en una presión igual a la de la línea A para bloquear de esta manera hidráulicamente el dispositivo 100 que evita la activación del mismo. Siguiendo la primera presión y liberación de la línea A, la válvula 10 de control cambia automáticamente a la segunda posición. Esto se ilustra de manera esquemática en la Figura 3 donde se observa que la trayectoria 20a de manguito conecta el puerto 14a de entrada al puerto 22a de válvula. Otro indicador 62 de flujo ilustra la trayectoria de fluido proporcionada entonces desde el puerto 22a de válvula hasta el puerto 14b de entrada en la válvula 10b de control. En forma idéntica a la acción descrita en la válvula 10a de control, la válvula 10b de control se activa inicialmente (o después del restablecimiento) por una primera presión del indicador 62. Se entenderá que como el primer uso de todo el sistema o después del restablecimiento, que ocurre en todas las válvulas de control de manera simultánea, la presión en el puerto 14b de entrada se lleva a cabo sólo por la presión dos veces en la línea A. Ciertamente, el número de
eventos de presión para activar una válvula de control particular en un uso inicial o después de un restablecimiento es igual al número de válvulas de control que preceden la válvula objetivo más una. Asimismo, el primer evento de presión experimentado por cada válvula resultará en presión en el puerto 16 de dispositivo mientras un segundo o un evento de presión posterior experimentado como cada válvula se transmitirá al puerto 22 de válvula y de esta manera a la siguiente válvula en una serie de válvulas. Una serie de válvulas puede ser tan larga como se desee sin un efecto perjudicial hasta que las fuerzas por fricción incurridas por el fluido de accionamiento se creen a un grado en que el cambio de presión se vuelva insuficiente para operar dispositivos o para repetir las válvulas de control. Con el uso de una línea de control común de 0.63 centímetros (½ de pulgada) y las válvulas de control como se configuran en la Figura 1, es axiomático que un gran número de válvulas pueda utilizase antes de que la fricción imponga una restricción como se observó. Al dirigirse a una válvula 10b de control como se ilustra en la Figura 3, el llevar a cabo la activación o al no llevarla a cabo del dispositivo 110 (que se ilustra de manera abierta accionada en la figura) se logra a través de un indicador 64 de flujo de manera similar a cuando se lleva a cabo una activación o no de un dispositivo 110 como se
observó con anterioridad. En un evento de presión posterior para la válvula 10b de control, la presión pasa a través del puerto 20b de manguito hasta el puerto 22b de válvula a través de otro indicador 66 de flujo hasta el puerto 14c de entrada de la válvula 10c de control que se ilustra como dirigida en la Figura 4 (en la figura 4 el dispositivo 120 se ilustra como no accionado y por lo tanto queda en la posición cerrada mientras la válvula de manguito se repite) . El proceso descrito se repite para tantas válvulas como sea posible en las series. Como se apreciará a partir de lo anterior, cualquiera o todos los dispositivos 100, 110, 120 ó 130 pueden colocarse de manera selectiva como se desee en la posición abierta o cerrada según el número apropiado de ciclos de presión (1 más el número de dispositivos que preceden al dispositivo objetivo) y el acondicionamiento de la linea C para permitir ya sea la presión para agotarse a través de la misma o para no permitir que la presión se agote a través de la misma permitiendo de esta manera el accionamiento del dispositivo o provocando que el dispositivo permanezca hidrobloqueado en su lugar, respectivamente. Además del accionamiento selectivo desde una primera posición hasta una segunda posición de los dispositivos como se describió con anterioridad, la válvula o
válvulas de control y sistema descritos en la presente además facilitan el accionamiento selectivo de dispositivos objetivo desde la segunda posición hasta la primera posición. Para que el dispositivo objetivo se mueva desde la segunda posición hasta la primera posición, el dispositivo ya debe estar en la segunda posición, la presión de línea en la línea C debe ser mayor que en la línea A y la válvula de control asociada con el dispositivo objetivo debe estar en una posición que conecte el puerto 14 de entrada de la válvula de control con el puerto 18 de dispositivo de la válvula de control. Este conjunto de condiciones permite que la presión de la línea C se accione en el dispositivo objetivo mientras la presión se agota de ese dispositivo a través de la línea A. Los dispositivos objetivo se dirigen de esta manera uno a la vez, mientras cualquier dispositivo cuya válvula de control se establece en la posición que conecta el puerto 14 de entrada al puerto 22 de válvula es un punto muerto en un puerto 18 de dispositivo bloqueando hidráulicamente ese dispositivo. En el sistema, como se ilustra, todas excepto una de las válvulas de control en todo el sistema es un punto muerto. De esta manera, para cualquier posición predeterminada del sistema, sólo un dispositivo es operable basándose en una presión en la línea C. Debido a esto, el control selectivo de cada dispositivo individual (o grupos de dispositivos si así se configuran en una particular
o cada válvula de control) se logra con el sistema del mismo. Como en el peor de los casos en tiempo requerido para operar un dispositivo especifico, si la válvula de control del dispositivo objetivo se encuentra actualmente en la segunda posición, se requiere un restablecimiento y después una secuencia de presión igual al número de válvulas precedentes para obtener la conexión de fluida requerida para una presión en la linea C para accionar el dispositivo objetivo desde la segunda hasta la primera posición. La válvula de control y el sistema descritos en la presente ofrecen de manera ventajosa el accionamiento selectivo entre la primera y segunda posiciones de una particular de una pluralidad de dispositivos que pueden accionarse utilizando solamente tres líneas de control hidráulico en cualquier ubicación predeterminada dentro de un sondeo o la instalación que requiere el control de múltiples dispositivos utilizando un número limitado de líneas de control .