NL194923C

NL194923C - Gaslift aardolieproductiebron met meerdere productiezones.

Info

Publication number: NL194923C
Application number: NL9102007A
Authority: NL
Inventors: Charles Michael Pool; John Joseph Goiffon; William George Boyle
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 2003-07-04
Also published as: NO972058D0; GB2250320A; NL194923B; NO972447D0; GB9122412D0; NL9102007A; GB2250320B; US5172717A; NO914480L; NO914480D0; NO319716B1; NO972447L; NO304244B1; NO972058L

Description

1 194923

Gaslift aardolieproductiebron met meerdere productiezones

De uitvinding heeft betrekking op een aardolieproductiebron, waarbij een boorgat doordringt in ten minste twee ruimtelijk gescheiden, geologische productiezones, omvattende een verhuizing, die zich uitstrekt vanaf 5 een putmond - teneinde het boorgat van een voering of bekleding te voorzien -, tot in beide ruimtelijk gescheiden productiezones, ten minste twee productiebuisseries, die zich uitstrekken evenwijdig aan elkaar langs het inwendige van de verhuizing vanaf de putmond, en waarbij de productiebuisseries zich uitstrekken in verschillende productiezones en ieder een veelvoud van gasliftkleppen omvatten, en een enkelvoudige bron van samengeperst gas, verbonden met de verhuizing bij de putmond ter verschaffing van een bron van 10 liftgas. .

Een dergelijke aardolieproductiebron is bekend uit Amerikaans octrooischrift US-A-4.035.103. Hierin zijn alle gasliftkleppen in elke productiebuisserie instelbaar op een open of een gesloten toestand.

Een moeilijkheid, die inherent is aan het gebruik van gasliftkleppen, die ofwel volledig open zijn dan wel geheel gesloten, is dat gasliftproductie-uitrustingen een gesloten systeem vormen, welke sterk elastisch van 15 aard is als gevolg van de samendrukbaarheid van het gas en de dikwijls grote diepte van de putten. Om deze reden, en in het bijzonder in het geval van putten met dubbele uitrustingen, kan de stroom van geïnjecteerd gas via een volledig open gasliftklep trillingen produceren bij een harmonische frequentie van het gesloten systeem en daarbij resonantie oscillaties creëren in het systeem, welke destructieve krachten opwekken binnen de productieinstallatie. Bij gasliftkleppen met een opening van speciale grootte, geplaatst 20 in een resonantiepunt binnen de putuitrusting(en), kan het nodig zijn ze te vervangen om het systeem werkzaam te doen zijn.

Een eerste nadeel van de bekende aardolieproductiebron is, dat zij een stroomopening met slechts één enkele doorstroomgrootte bezit in de geopende toestand, hetgeen resonantietrillingen kan produceren, die resulteren in destructieve effecten binnen de put. Een tweede nadeel is dat zij slechts een volledig open of 25 volledig gesloten positie kunnen aannemen, hetgeen het nodig maakt dat de klep heen-en-weer gaat tussen deze twee posities bij hoge drukken, wat resulteert in een enorme slijtage aan de kleppen. Zo’n slijtage vereist een herhaaldelijk onderhoud en/of vervanging van de kleppen, hetgeen uiterst duur is. Hydraulisch bediende, onderin het boorgat opgestelde stroomregelkleppen, omvatten eveneens bepaalde inherente nadelen als gevolg van hun lange hydraulische stuurlijnen, die resulteren in een vertraging in de toepassing 30 van stuursignalen op een onder in het boorgat opgestelde inrichting. Daarenboven zal het gebruik van hydraulische fluïda voor het sturen van kleppen geen transmissie veroorloven van telemetrische gegevens uit onder in het boorgat opgestelde monitoren naar regelorganen aan het aardoppervlak.

Doelstelling van de onderhavige uitvinding is een aardolieproductiebron met een verbeterd gasliftsysteem voor de meerdere productiezones te verschaffen, dat niet de bovengenoemde nadelen vertoont 35 Deze doelstelling wordt volgens de uitvinding bereikt door een aardolieproductiebron van de bij aanhef gedefinieerde soort, waarbij in elke productiebuisserie één gasliftklep, die gelegen is in de respectieve productiezone, middelen omvat voor het continu variëren van een grootte van een stroomregelopening voor het regelen van de productie van fluïda uit de respectieve productiezone, en dat de overige gasliftkleppen van het type zijn dat regelbaar is tussen een open en gesloten toestand zonder tussenliggende toestanden. 40 Doordat alleen de ene gasliftklep per productiebuisserie continu varieerbaar is uitgerust, is voor het regelen van de aardolieproductiebron een veel minder complexe besturing nodig. Tevens is het mogelijk om de mogelijk optredende oscillaties in de aardolieproductiebron te voorkomen of in ieder geval te verminderen, met name omdat de stroomregelopening van gasliftkleppen in verschillende productiezones onafhankelijk van elkaar geregeld kunnen worden. Ook is een veel groter regelbereik van de productiestromen uit elk 45 van de productiezones mogelijk met het onderhavige systeem.

De uit Amerikaans octrooischrift 2.702.532 bekende aardolieproductiebron omvat gasliftkleppen die elektromechanisch met discrete stappen te openen en te sluiten zijn. Dit betreft echter alle gasliftafsluiters in een bepaalde boorkolom en niet slechts de zich onder in de productiezondes bevindende gasliftafsluiters. Hierdoor is voor het aansturen van de verschillende gasliftkleppen om de genoemde problemen te 50 voorkomen een zeer complexe besturing noodzakelijk.

In een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding omvat de ene gasliftklep middelen voor het handhaven van de grootte van de stroomregelopening en op afstand van de ene gasliftklep gelegen aanstuurmiddelen voor het leveren van besturingssignalen aan de middelen voor het onafhankelijk variëren van de grootte van de stroomregelopening. Dit heeft het voordeel dat de grootte van de stroomregelopening op eenvoudige wijze 55 op afstand ingesteld, aangepast en vastgehouden kan worden.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de ene gasliftklep respectieve eerste sensormiddelen voor het leveren van een signaal dat indicatief is voor de grootte van de stroomregelopening, en een op het 194923 2 oppervlakte geplaatste besturingseenheid die verbonden is met de eerste sensormiddelen en de middelen voor het variëren van de grootte van de stroomregelopening door middel van een kabel, waarbij de besturingseenheid is ingericht voor het genereren van besturingssignalen en het bewaken van de grootte van de stroomregelopening. Hierdoor kan de stroomregelopening op eenvoudige wijze op afstand bewaakt 5 en aangepast worden.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de aardolieproductiebron verder tweede sensormiddelen voor het opwekken van een signaal onder in het boorgat, dat een indicatie is voor de druk binnen de behuizing in het gebied van de eerste gasliftkleppen, waarbij de tweede sensormiddelen verbonden zijn met de besturingseenheid door middel van de kabel. Op deze wijze wordt op eenvoudige wijze de druk binnen de verhuizing 10 gemeten, zonder dat daarvoor een extra kabel noodzakelijk is.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de aardolieproductiebron verder middelen voor het bewaken van de productiestroom uit elk van de productiebuisseries aan het oppervlak, waarbij de middelen voor het variëren van de grootte van de stroomregelopening reageren op de middelen voor het bewaken. Dit maakt het mogelijk de productiestroom te optimaliseren en de aardolieproductiebron automatisch te laten reageren 15 op de omstandigheden.

In een verdere uitvoeringsvorm omvat de aardolieproductiebron verder een veelvoud van adresregel-schakelaars behorend bij elk van zich onder in het boorgat bevindende middelen, waarbij de zich onder in het boorgat bevindende middelen omvatten de middelen voor het variëren van de grootte van de stroomregelopening, de middelen voor het handhaven van de grootte, de eerste sensormiddelen en/of de tweede 20 sensormiddelen, waarbij elk van het veelvoud van adresregelschakelaars een uniek adres heeft en na ontvangst daarvan de bijbehorende zich onder in het boorgat bevindende middelen verbinden met de kabel voor communicatie met de besturingseenheid, en een adrescodegenerator gelegen in de besturingseenheid en verbonden met de kabel voor het selectief genereren van besturingssignalen die de adrescode omvatten, behorend bij de adresregelschakelaar voor de specifieke zich onder in het boorgat bevindende middelen. Dit 25 maakt het mogelijk om het systeem te automatiseren en zodoende werkzaam te maken met een minimale inzet van personeel.

In een verdere uitvoeringsvorm voert de kabel een gelijkspanningsbedrijfsstroom met een relatief lage spanning van de besturingseenheid naar de zich onder in het boorgat bevindende middelen voor het verschaffen daaraan van bedrijfsstroom. Op deze manier wordt de besturingseenheid op efficiënte manier 30 van bedrijfsstroom voorzien.

In een verdere uitvoeringsvorm levert of ontvangt elk van de zich onder in het boorgat bevindende middelen een signaal dat binnen een frequentiegebied ligt dat verschilt van de frequentiegebieden van de andere zich onder in het boorgat bevindende middelen. Op deze manier kan eenvoudig onderscheid gemaakt worden tussen signalen afkomstig van verschillende kanalen en kunnen deze verschillende 35 signalen eventueel ook door eenzelfde communicatiekanaal gaan.

Voor een beter begrip van de onderhavige uitvinding en voor verdere oogmerken en voordelen ervan, wordt nu verwezen naar de volgende beschrijving genomen in samenhang mét de bijgaande tekeningen: figuur 1 is een schematische tekening van een gas injectiegas liftbronuitrusting, omvattende een 40 klepsysteem; figuur 2 is een blokschema van de elektrische componenten van het klepsysteem: figuur 3A is een aanzicht, gedeeltelijk weggebroken en in doorsnede, van een elektrische stroom-regelingsklep, waaronder een door een motor bediende roterende klep; figuur 3B is een aanzicht, gedeeltelijk weggebroken en in doorsnede, van een elektrische stroom-45 regelingsklep, waaronder een door een motor bediende schotelklep; figuur 3C is een aanzicht, gedeeltelijk weggebroken en in doorsnede, van een elektrische stroom-regelingsklep, waaronder een met een relais bediende roterende klep; figuur 3D is een aanzicht, gedeeltelijk weggebroken en in doorsnede, van een elektrische stroom-regelingsklep, waaronder een met een elektromagneet bediende schotelklep; 50 figuur 4 is een aanzicht, gedeeltelijk weggebroken en in doorsnede, van het ene einde van een stroomregelingsklep, waaronder een roterend bediende schotelklep met niet-verticale steel; figuur 5 is een aanzicht, gedeeltelijk weggebroken en in doorsnede, van een roterende, op maat gepolijste, tegen afschuiving bestendige afdichtklep; figuren 6A, 6B en 6C tonen diverse configuraties van kallberplaatjes, gebruikt bij de roterende klep; 55 figuur 7 is een doorsnede van een nokbusmechanisme, dat gebruikt wordt bij het koppeling(clutch)sys-teem van de klep; figuur 8 is een dwarsdoorsnede, die een alternatief bevestigingsmiddel illustreert van een spie aan de 3 194923 nokbus en de relatie ervan met het klephuis; figuur 9 is een schematische tekening van een dubbele gasliftbronuitrusting, waaronder een systeem geconstrueerd in overeenstemming met de Inzichten van de onderhavige uitvinding; figuur 10 is een blokschema van de monitorende en regelende componenten van het systeem volgens 5 de onderhavige uitvinding; figuur 11 is een schakelingsschema van één uitvoeringsvorm van de monitorende componenten, weergegeven in figuur 10; figuur 12 is een schakelingsschema van een spanningsgevoelig schakelcircuit voor een drukmonitorend systeem toegepast bij de onderhavige uitvinding; 10 figuur 13 is een schakelingsschema van een uitvoeringsvorm van een kleppositie monitorende schakelaar, toegepast bij de onderhavige uitvinding; figuur 14 is een schakelingsschema van een spanningsgevoelig schakelcircuit voor de kleppositie monitorende componenten van de onderhavige uitvinding; figuur 15 is een schakelingsschema van een klepregeleenheid, toegepast in het systeem volgens de 15 onderhavige uitvinding; en figuren 16A-C zijn illustratieve golfvormen van een kleppositiesignaal, een druk transduser signaal respectievelijk de combinatie ervan zoals zij voorkomen in bepaalde uitvoeringsvormen in het systeem volgens de onderhavige uitvinding.

20 Onder verwijzing eerst naar figuur 1, wordt daarin een illustratieve voorstelling weergegeven van een producerende boorput, aangekleed met een gasliftuitrusting. De boorput omvat een boorgat 12, dat zich uitstrekt vanaf het aardoppervlak 13, en dat gevoerd is met een buisvormige verhuizing 14, die zich uitstrekt vanaf het aardoppervlak omlaag naar de producerende geologische lagen. De verhuizing 14 omvat perforaties 15 in het gebied van de producerende lagen om vloeistofstroom uit de formatie toe te laten tot 25 de verhuizing, die dient als voering van het boorgat. De producerende lagen, tot waarin het boorgat en de verhuizing zich uitstrekken, is gevormd uit poreus gesteente en dient als een onder druk staand reservoir, dat een mengsel van gas, olie en water bevat. De verhuizing 14 is bij voorkeur geperforeerd langs dat deel van het boorgat, dat de producerende lagen bevat in zone 15 teneinde een communicatie mogelijk te maken tussen de lagen en de boorput. Een productiebuisserie 16 strekt zich axiaal uit naar onderen in de 30 verhuizing 14.

Zowel de boorbuizenkolom als de verhuizing strekken zich uit tot in het boorgat vanuit een putmond 18 gelegen aan het aardoppervlak boven de put, welke steun verschaft voor de productiebuisserie 16, die zich uitstrekt tot in de verhuizing 14 en het open einde van de verhuizing afsluit. De verhuizing 14 is verbonden met een leiding 22, die hogedruk liftgas levert via een eerste stroomregelklep 23 vanuit een uitwendige bron 35 zoals een (niet weergegeven) compressor naar de verhuizing 14.

De productiebuisserie 16 is verbonden met een productiestroomleiding 27, via een tweede klep 32. De uitgang van de stroomleiding 27 bevat productievloeistoffen uit de boorput, welke verbonden zijn met een verzamelorgaan, zoals een (niet weergegeven) separator. De uitgangsstroom van de productiebuisserie 16 in de productiestroomleiding 27 is in het algemeen een mengsel van olie, water en condensaat en gas, dat 40 gedirigeerd wordt naar een separator, die de fysische scheiding tussen de vloeistoffen en de gassen verricht en het gas doorgeeft aan een verkoopleiding voor aflevering aan een gasopvangsysteem voor verkoop of het opnieuw onder druk brengen. De opbrengst aan vloeistoffen uit de separator wordt gedirigeerd naar een vloeistofopslagreservoir voor daaropvolgende beschikbaarstelling of verkoop afhankelijk van het door het reservoir geproduceerde type vloeistof.

45 Een computer 25 is opgenomen voor het ontvangen van informatie uit druktransducer 36, die opgenomen is in de productiestroomleiding 27, en uit druktransducer 37, die opgenomen is in de injectiegasstroom-leiding 22. Zowel de computer 25 alsook een daarmee verbonden regelaar 30 voor een onder in het boorgat opgestelde klep worden gevoed met vermogen uit een bron 31, die wisselstroom of gelijkstroom kan zijn afhankelijk van de beschikbare faciliteiten.

50 De ’’uitrusting” zelf van de gasliftboorput kan ofwel een enkelvoudige of een meervoudige uitrusting omvatten, en wordt in figuur 1 weergegeven als een enkelvoudige ’’uitrusting” bevattende een aantal conventionele gasliftkleppen 41-43, opgenomen op verspreide intervallen langs de productiebuisserie 16, waarbij een conventionele pakkingsbus 44 juist boven de perforaties 15 gelegen is. Een op afstand bestuurde gasliftklep 45, is opgenomen in de productiebuisserie 16, juist boven een druktransducer 46.

55 Zowel de op afstand bestuurde gasliftklep 45 als de druktransducer 46 zijn verbonden via een stuurlijn 47 met het aan het aardoppervlak gelegen regelorgaan 30. De stuurlijn 47 kan een elektrische leiding of drukleiding of een combinatie van beide zijn. Indien het een elektrische leiding is, kan het een twee-aderige, 194923 4 polymeer geïsoleerde kabel zijn, beschermd door een roestvrij stalen buisvormige buitenmantel met kleine diameter. De stuurlijn 47 levert zowel vermogen als bedieningssignalen voor het regelen van de werking van de gasliftklep 45 via het regelorgaan 30 alsook voor het verschaffen van informatie, die gerelateerd is aan de werking van de gasliftklep en informatie uit de druktransducer 46 aan het regelorgaan 30.

5 Onder verwijzing vervolgens naar figuur 2, wordt daarin weergegeven een blokschema van de elektrische componenten van het klepsysteem. Het systeem omvat het aan het aardoppervlak opgestelde elektronische pakket, waaronder de computer 25 en het regelorgaan 30 verbonden met een paar onder in het boorgat opgestelde elektronische pakketten 52 en 72 door middel van de stuurlijn 47. Het regelorgaan 30 omvat een microprocessor-stuureenheid 50, die een orgaan omvat voor het ontvangen van een ingangssignaal uit een 10 operator zoals een toetsenbord 53, en voor het afbeelden van diverse operationele parameters op een visueel afbeeldscherm 54. De microprocessor stuureenheid 50 zendt enerzijds informatie omlaag in het boorgat en ontvangt anderzijds informatie van onder uit het boorgat via een digitale communicatie-bus 55, verbonden met een modem 56, dat gekoppeld is met de stuurlijn 47 via een filter 57. Vermogen wordt toegevoerd aan de elektronische componenten op het aardoppervlak door middel van een voedingseenheid 15 58. Verbindingen met de microprocessorsstuureenheid 50 via het modem 56 en filter 57 kunnen ofwel analoog danwel digitaal zijn, en indien digitaal, kunnen zij bestaan uit een interface, die gebruik maakt van het RS-232 serie communicatieprotocol, hetgeen conventioneel is in de industrie. De gegevensscheiding, modulatie en transmissietechnieken, welke worden onderwezen in het Amerikaanse octrooischrift no. 4.568.933, hierin door deze verwijzing ingelijfd, kan worden gebruikt in het onder in het boorgat opgestelde 20 communicatiegedeelte van het onderhavige systeem.

Het zich onder in het boorgat bevindende elektronica pakket 52 kan een telemetrisch onderdeel 61 omvatten, waaronder een microprocessor stuureenheid 62 en een communicatie-modem 63 gekoppeld met de stuurlijn 47 voor een 2 weg verbinding daarmede. Het telemetrische onderdeel 61 is verbonden met een motoraandrijfcircuit 64, dat de stroom regelt, maar ofwel een roterend motorbedieningssysteem 65, danwel 25 naar een bedieningssysteem voor een lineair beweging, gestuurd door een elektromagnetisch relais 66. Zoals hieronder verder beschreven zal worden, kan de in de onderhavige uitvinding toegepaste elektrische stroomregelklep worden aangebracht in diverse verschillende uitvoeringsvormen, waaronder verschillende middelen voor klepbediening door middel van ofwel lineaire danwel roterende aandrijvingen.

De grootte van de doorstroomopening van de klep kan op selectieve wijze vanaf het aardoppervlak op 30 verschillende manieren geregeld worden. In één uitvoeringsvorm kan een regelweerstand of potentiometer in het op het aardoppervlak opgestelde elektronicapakket 30 worden ingesteld op een geselecteerde waarde, die een bekende conditie weergeeft van de doorstroomopening, en dan geïncrementeerd of gedecrementeerd worden, alnaarmate signalen omlaag in het boorgat worden gezonden om de grootte van de doorstroomopening te vergroten of te verkleinen. In andere uitvoeringsvormen kan de stroomregelklep 35 een absolute positieindicator 67 omvatten, die een signaal verschaft, dat de absolute positie aangeeft van de klepdoorstroomopening, via een indicator-lijn 68 naar de microprocessor 62 voor het communiceren van de informatie uit het boorgat omhoog naar de op het aardoppervlak opgestelde regeleenheid 30. Het onderaards opgestelde elektronicapakket 72 kan een onder in het boorgat opgestelde druk-transducer 46 omvatten, die de vorm kan aannemen van een rekstrookje-druk-transducer, verbonden via een signaalcondi-40 tioneerorgaan 69, zoals een overspanningsprotector met een spanning-naar-frequentieconvertor 71 voor het communiceren van de drukinformatie uit het boorgat omhoog naar het op het aardoppervlak opgestelde elektronische regelpakket 30 via de stuurlijn 47. Daarnaast kunnen andere parameter-meetorganen zoals een (niet weergegeven) onder in het boorgat opgestelde stroomsnelheidsindicator, eveneens aangebracht zijn in het onderaardse elektronicapakket 52.

45 De op het aardoppervlak geplaatste elektronische regeleenheid 30 monitoort de onder in het boorgat aanwezige drukinformatie uit de als rekstrookje uitgevoerde druk-transducer 46 alsook informatie komend van de positieindicator 67, welke de huidige positie aangeeft van de stroomregelingsdoorstroomopening van de stroom-regelklep. De grootte van de klep-doorstroomopening wordt gemonitoord door de absolute positie-indicator 67 via de microprocessor stuureenheid 62 en het modem 63, dat de gecodeerde gegevens 50 via stuurlijn 47 naar het oppervlak zendt. Daarnaast zendt het op het aardoppervlak opgestelde regel-elektronicapakket 30 ook vermogen en stuursignalen omlaag in het boorgat via de stuurlijn 47, het modem 63 en de microprocessor stuureenheid 62 om de toevoer van vermogen aan het motor/magneetspoel aandrijfcircuit 64 te regelen ter verandering van de grootte van de doorstroomopening van de stroomregelklep.

55 In het algemeen verschaft de op het aardoppervlak opgestelde regeleenheid 30 een interface tussen de computer 25, de onder in het boorgat opgestelde transducer 46 en 67, de elektrisch gestuurde gasliftklep 45 en de operatoren van het systeem. Het regelorgaan 30 bedient de gasliftklep 45, levert vermogen aan de 5 194923 onder in het boorgat aanwezige componenten en scheidt de monitorende signalen van de transducers 46 en 67.

Informatie uit de onder in het boorgat opgestelde stuurapparatuur 52 zal worden afgebeeld op het beeldscherm 54 van het regelorgaan 30. Daarenboven kan de computer 25 ook andere boorputparameters 5 monitoren, zoals de druk-transducers 36 en 37, en andere boorputcomponenten regelen, zoals motorklep 23 teneinde een gecoördineerd regelsysteem voor een boorput te bewerkstelligen, dat gerelateerd is aan werkzame componenten zowel onder in het boorgat als op het aardoppervlak.

In het algemeen worden verscheidene vormen van de onder in het boorgat opgestelde stroomregelklep toegepast in samenhang met het systeem. Zij bestaan uit twee verschillende klepontwerpen en twee 10 verschillende actuator (bedienings-)ontwerpen. Verschillende combinaties van actuators en kleppen kunnen in bijzondere vormen worden gebruikt. De twee klepontwerpen omvatten een schotelklepconfiguratie met niet-verticale steel en een roterende, op maat gepolijste, tegen afschuiving bestendige afdichtingsklepconfi* guratie. De twee toegepaste bedieningsontwerpen omvatten een stappenmotor met tandwieloverbrengings-reductie en een lineair spoelrelais met een lineair-naar-roterende bewegingsomzetter, zoals een draad* 15 koppelingdifferentieel palradmechanisme en indexerende nok. Elk van de diverse vormen van de in het systeem volgens de onderhavige uitvinding toegepaste stroomregelklep worden hieronder naar voren gebracht in samenhang met figuren 3A-3D.

Onder verwijzing vervolgens naar figuur 3A wordt daarin weergegeven een aanzicht, zijnde gedeeltelijk weggebroken en gedeeltelijk een doorsnede in langsrichting, van een stroomregelklep toegepast in de ene 20 uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding. De klep 100 bestaat uit een tegen uitwendige druk bestendig cilindrisch huis 101, dat een paar interne kamers 102 en 103 omvat voor het opnemen van werkzame componenten van het systeem. Een van schroefdraad voorzien elektrisch huisafdichtorgaan 104 voor een waterdichte doorvoer is gelegen in het elektrische connectoronderdeel aan het boveneinde van de klep, terwijl een van schroefdraad voorziene aansluiting 105 gelegen is bij het ondereinde van de klep voor 25 ingrijping met een koppelorgaan, dat een communicatie verschaft tussen de klep en het inwendige van de boorputverbuizing. De weergegeven koppelorganen zijn bestemd voor montage aan lippen, die gelast zijn aan de buitenzijde van "pup”-verbindingen, d.w.z. gasliftdoorns (’’mandrels”) van hèt conventionele type. De montagecomponenten van de klep zouden echter gewijzigd kunnen worden voor gebruik bij zijholtedooms ("mandrels’’).

30 De stuurlijn 47 komend van de elektronica aan het aardoppervlak is verbonden met een gedeelte van het zich onder in het boorgat bevindende elektronicapakket 52A voor de ontvangst van stuursignalen en het afleveren van positieinformatiesignalen naar het aan het aardoppervlak gelegen elektronische pakket 30.

Het zich onder in het boorgat bevindende elektronicapakket 52A is op zijn beurt verbonden met een absolute positieindicator 67, welke de vorm kan aannemen van een multi-windingen potentiometer zoals 35 verder hieronder besproken zal worden. De positieindicator 67 is verbonden met de as van een elektromotor, zoals een stappenmotor 105, die op zijn beurt verbonden is met een snelheidsreductie tandwielenkast 106. De positieindicator 67 kan ook een reductietandwiel omvatten met een verhouding, die identiek is aan die van tandwielenkast 106. De motor 105 kan ook een met een medium bekrachtigde motor in andere uitvoeringsvormen zijn, waaronder een met fluïdum vermogen aangedreven systeem. De stappenmotor 105 40 wordt gestuurd door het onderaard opgestelde elektronicapakket 52A, dat de signalen komende van het op het aardoppervlak opgestelde regelorgaan 30 translateert via de 2-aderige kabels van stuurlijn 47 naar de vier of vijf draden, die de rotatie van de motor 105 besturen. De motor 105 wordt gestuurd door het bekrachtigen van geselecteerde paren van de 4/5 draden volgens een specifieke sequentie. Aangezien er een inherent verpallend remkoppel is in een permanente magneet-stappenmotor, zal de rotatie van de 45 klep-regelas positie-stabiel zijn, wanneer het motorvermogen uitvalt.

De uitgangsaandrijfas 107 uit de snelheidsreductie-tandwielenkast 106 is verbonden met een opneem-klembus 108 gevormd in het boveneinde van een roterende aandrijfas 109 en wordt in starre vaste aandrijvende relatie daarmede gehouden door middel van een klemschroef 111 in de kop van de klembus. Het boveneinde van de roterende aandrijfas 109 wordt gelagerd door een kogellager 112 met lage wrijving, 50 dat gemonteerd is binnen een lagerhuis 113 en weerstand biedt tegen elke axiale stoot van de as 109. Het boveneinde van het lagerhuis 113 grijpt met schroefdraad in in het ondereinde van het buitenste huis 101 en wordt daarop afgedicht door middel van een O-ring 114. Het kogellager 112 wordt in positie gehouden door middel van een opsluitring 115, die over een lagerbus 116 heen ligt, welke opgenomen is in het bovenste open einde van een poortonderdeel 117, dat met schroefdraad ingrijpt in het ondereinde van het 55 lagerhuis 113. Een O-ring 118 vormt een afdichting tussen de onderrand van de lagerbus 116 en de roterende as 109. Een andere O-ring 119 dicht het poortonderdeel 117 af aan de onderrand van het lagerhuis 113. De bedieningscomponenten worden bij voorkeur bewaard in een kamer van één atmosfeer, 194923 6 welke afgedicht wordt door middel van de verschillende statische afdichtingen en de dynamische afdichting.

Het ondereinde van de roterende aandrijfas 109 is verbonden met een roterende klepplaat 121 door middel van een spiraalpen 122. Naarmate de roterende klepplaat 121 wordt geroteerd door het draaien van de roterende as 109, beweegt zij over het bovenoppervlak van een stationaire klepplaat 123. De stationaire 5 klepplaat 123 wordt geklemd in het ondereinde van het poortonderdeel 117 tegen een zich in radiale richting uitstrekkende schouder 124 door middel van de bovenrand 125 van een bodemonderdeel 126, dat met (schroefdraad ingrijpt in het ondereinde van het poortonderdeel 117. Een schroefklepveer 127 dient voor het uitoefenen van een omlaaggerichte kracht tegen het bovenoppervlak van de roterende klepplaat 121 teneinde het onderoppervlak ervan in stevige tegen afschuiving bestendige afdichtings- en ingrijpingsrelatie 10 te houden met het bovenoppervlak van de stationaire klepplaat 123 teneinde lekkage ertussen zo klein mogelijk te maken. De afdichtende werking tussen platen 121 en 123 wordt verkregen door een op maat gepolijste afdichting van het "wiping” type, soortgelijk aan een poortklep van het zwevende zitting-type. Een aantal loodrecht gelegen stroominneempoorten 131 verschaffen openingen om stroming van media van buiten de klep 100 naar de binnen het poortonderdeel 117 gevormde, in hoofdzaak cilindrische kamer 132 15 mogelijk te maken. Medium stroom uit kamer 132 en door de poorten 134 in de roterende klepplaat 121 en de corresponderende poorten 135 in de stationaire klepplaat 123 in die mate, dat zij in axiale richting ten opzichte van elkaar uitgericht zijn. Vanaf de klepplaten 121 en 123 beweegt de stroom zich langs een axiaal kanaal 136 door het bodemonderdeel 126 en treedt uit aan het ondereinde 137 van de stroomregelklep 100.

Zoals verder hieronder besproken zal worden bepalen de vorm en grootte van de stroompoorten 134 en 20 135 de grootte aan van de effectieve doorstroomopening van de klep alsmede de relatie van de doorstroomopeningsgrootte versus de relatieve rotatiehoek van de klepplaten. De klepplaat zal roteren tussen 60 en 180° uitgaande van volledig gesloten tot volledig openstaat afhankelijk ervan of het aantal stroompoorten in de klepplaten ligt tussen 1 en 3.

Zoals men kan zien, doet de rotatie van de stappenmotor 105 de uitgangsas 107 van het tandwielen-25 reductieorgaan 106 draaien teneinde de roterende as 109 te doen roteren en daardoor de klepplaat 121 te draaien, welke klepplaat verbonden is met het ondereinde van de as. De mate, waarin stroompoorten 134 in de roterende klepplaat 121 en stroompoorten 135 in de stationaire klepplaat 123 op elkaar uitgericht zijn, bepaalt de mate, waarin media, die de klep 100 door de stroom-inneempoorten 131 betreden, kunnen doorlopen door de poorten 134 en 135, langs het kanaal 136 en aan het ondereinde 137 van de stroom-30 regelklep uittreden. Door rotatie van de motor 105 verdraait eveneens de as van de positieindicator 167, welke via de elektronica 52A en de stuurlijn 47 indicatiesignalen over de roterende positie verschaft aan het op het aardoppervlak geplaatste elektronicapakket 30, waarbij de actuele rotatorische positie wordt aangegeven van de motor 105 en dus de gecorreleerde grootte van de effectieve doorstroomopening in de klepplaten 121 en 123. Zoals ook ingezien kan worden, veroorzaakt het beëindigen van de bekrachtiging 35 van de stappenmotor 105, dat de stroomopeningen door de klepplaten 121 en 123 qua positie stabiel blijven, d.w.z. zij behouden hun posities wat de doorstroomopening en wat de grootte van de stroom door de effectieve doorstroomopening betreft, welke stroom daardoorheen mogelijk is, totdat een verdere rotatie van de stappenmotor 105 de grootte van de doorstroomopening verandert.

Onder verwijzing thans naar figuur 3B is daarin te zien een tweede vorm van een stroomregelingsklep, 40 toegepast bij het systeem, dat eveneens gebruik maakt van een motor als aandrijvend middel, welke echter als het actuele stroomregelmechanisme een schotelklep bevat met een niet-verticale steel, in plaats van een roterende klep. Zoals weergegeven in figuur 3B omvat de stroomregelingsklep 140 een buitenste huis 101 met aan het boveneinde een van schroefdraad voorzien koppelorgaan 104 waarin de stuurlijn 47 is opgenomen. De lijn 47 treedt binnen via een waterdichte doorvoer van een elektrisch huisafdichtorgaan 45 naar een elektrisch connectoronderdeel 150. Binnen het huis 101 bevindt zich een paar instrumentholten 102 en 103, welke een deel van het zich in het boorgat bevindende elektronische onderdeel 52B huisvesten. De zich onder in het boorgat bevindende stuurelektronica 52B is verbonden met een roterende absolute positieindicator 67, welke verbonden is met een stappenmotor 105. De as van de motor 105 is verbonden met de as van de positieindicator 67, zoals een multiwindingen potentiometer, zodat de indicator steeds een 50 directe indicatie produceert van de roterende positie van de motor 105, welke getelemeterd wordt naar de zich op het aardoppervlak bevindende elektronica 30 via de zich onder in het boorgat bevindende elektronica 52B en de stuurlijn 47. De uitgangsas van de stappenmotor 105 is verbonden met een snelheids-reductietandwielenkast 106, waarvan de uitgangsas 107 gekoppeld is met een klembus 108 gelegen in het boveneinde van een roterende aandrijfas 141. De snelheid reducerende as 107 is gekoppeld met de 55 roterende aandrijfas 141 door middel van een in de kop van de klembus aanwezige klemschroef 111. De roterende aandrijfas 141 is gelagerd en wordt belet een axiale beweging uit te voeren door middel van een kogellager 112 met lage wrijving, die is opgenomen in een lagerhuis 113. Het boveneinde van het lagerhuis 7 194923 113 is met schroefdraad in ingrijping met het ondereinde van het huis 101 en daartegen afgedicht door middel van een O-ring 114. Het kogellager 112 wordt op zijn plaats gehouden door middel van een opsluitring 115 en een lagerbus 116, die is opgenomen in het boveneinde van een poortonderdeel 151. Het boveneinde van het poortonderdeel 151 is met schroefdraad in ingrijping in het ondereinde van het 5 lagerhuis 113 en daartegen afgedicht door middel van een O-ring 119. De roterende as 141 is afgedicht door middel van een O-ring 118 en strekt zich in axiaal omlaag gaande richting uit door het poortonderdeel 151. De as 141 bezit op het ondereinde ervan gevormde uitwendige schroefdraad 152, welke in schroefdraad ingrijping is met de inwendige schroefdraad van een aandrijfinzetstuk 153 dat axiaal geplaatst is binnen en bevestigd is aan de as 154 van een schotelklep met niet-verticale steel. Het ondereinde van de 10 schotelklep 154 heeft een daaraan bevestigde schotelkop 142. Een spiesleuf 155 strekt zich uit in axiale richting langs de omtrek van de klepstang 154 en is in ingrijping met een pen 145, die door de zijwand loopt van het poortonderdeel 151. De pen 145 en de sleuf 155 beletten, dat de schotelklepstang 154 roteert binnen het poortonderdeel 151.

Het ondereinde van het poortonderdeel 151 is met schroefdraad in ingrijping met het boveneinde van 15 een bodemonderdeel 126, waarvan de bovenranden dienen voor het monteren van een schotelklepzitting 144. De cirkelvormige rand van de zitting 144 is zodanig geconfigureerd, dat hij het buitenomtreksoppervlak opneemt van de schotelkop 142, die bevestigd is aan het ondereinde van de schotelklepstang 154 ter vorming van een afdichting daartussen. De klepneus van de schotelkop 142 is zodanig gevormd, dat een geselecteerde relatie van een lineaire beweging versus een stromingszone via het werkgebied van de klep 20 verschaft wordt. De onderrand van het poortonderdeel 151 bevat een aantal loodrecht gelegen stroom-inneempoorten 131 gevormd door de buitenwand van het klephuis heen, welke verbonden zijn met een in het algemeen cilindrische holte 143 in stroomcommunicatie met een axiaal kanaal 146, dat leidt naar het uitlaateinde van de klep 147. Wanneer de kop 142 van de schotelklep verwijderd is van de zitting 144 van de schotelklep kan een fluïdumstroom optreden vanaf de buitenzijde van de klep door de stroominneem-25 poort 131, de ringvormige holte 143, het stroomkanaal 146 en uit het ondereinde 147 van de klep. Rotatie van de roterende aandrijfas 141 in de ene richting maakt, dat de schroefdraadingrijping tussen het ondereinde 152 van de as 141 en de inwendige aandrijfschroefdraad 153 van de schotelklepstang 154 ten opzichte van elkaar roteren. Deze relatieve rotatie verplaatst de klepstang 154 naar omlaag, zodat de kop 142 van de schotelklep dichter bij de klepzitting 144 komt, waardoor de stroom van medium daartussen 30 beperkt wordt. Voortgezette beweging van de kop 142 van de schotelklep naar omlaag resulteert erin, dat de cirkelvormige randen van de zitting 144 in elkaar grijpen teneinde een afdichting ertussen te vormen en alle stroming tussen de stroominneempoort 131 en de klepuitlaat 147 stoppen. Op soortgelijke wijze verplaatst rotatie van de roterende aandrijfas 142 in de tegengestelde richting, de kop 142 van de schotelklep in opwaartse richting teneinde de doorstroomopening van de klep te openen. Het plaatsen van 35 de kop 142 van de schotelklep in een tussengelegen positie ten opzichte van de klepzitting 144 veroorzaakt een beperking in de stroom in evenredigheid met de afstand tussen de klepkop 142 en de klepzitting 144. Aldus is de rotatorische positie van de aandrijfas 141 rechtstreeks gerelateerd aan de stroomregelingsdoor-stroomopening tussen de schotelkop 142 en de klepzitting 144.

In het bedrijf van de schotelklepmechanica van figuur 3B is er geen verplaatsing van de schotelklep of 40 -steel in of uit de bedieningskamer. Dit reduceert in de werkkrachten voor de klep tot die van: (a) de wrijving van een stangafdichting; (b) de wrijving van de schroefdraad en de spiepen en -sleuf; (c) de krachten om de klep af te dichten en de afdichting te verbreken; en (d) de wrijvingskrachten van de stroming.

45 De schotelklep is qua positie stabiel, waarbij de klepdoorstroomopening geen inherente neiging vertoont om posities te veranderen, zonder bekrachtigde rotatie van de stappenmotor 105. In de volledig gesloten positie, heeft de klep een zitting met een lage lekconditie. Desgewenst kan de klep ook voorzien worden van een veerkrachtige zitting voor een verbeterde afdichting.

Zoals men kan inzien veroorzaakt de productie van elektrische signalen door het aan het aardoppervlak 50 opgestelde regelorgaan op de stuurlijn 47, dat de productie van stuursignalen uit de onder in het boorgat opgestelde elektronica 52B rotatie veroorzaakt van de stappenmotor 105, rotatie van de snelheid tandwie-lenreductor 146 en dus van de roterende as 147. Rotatie van de as 147 veroorzaakt een verandering in de stroomregelingsdoorstroomopening tussen het uitwendige van de klep 140 en het ondereinde 147 ervan. De rotationele positie-indicator 67 is verbonden met de as van de stappenmotor 105 via een reducerende 55 tandwieloverbrenging en aldus geeft de uitgang ervan steeds een waarde aan, die rechtstreeks gecorreleerd kan worden met de mate van stroming, die via de stroomregelingsklep toegestaan is. Zoals men ook kan inzien resulteert de onderbreking van alle elektrische stroom naar de stappenmotor 105 erin, dat de 194923 8 relatieve posities tussen de kop 142 van de schotelklep en de zitting 144 van de schotelklep dezelfde blijven. Vandaar dat de doorstroomopening van de klep in een qua positie stabiele configuratie blijft, tot aan het moment van de toevoer van aanvullende stroom naar de stappenmotor 105 om de stroomregelposities van de relatieve delen van de klep te veranderen.

5 Onder verwijzing vervolgens naar figuur 3C wordt daarin weergegeven een derde vorm van een stroomregelklep, toegepast in het systeem, dat gebruik maakt van roterende stroomregelkleppiaten, zoals in het geval van de eerste ktep-uitvoeringsvorm, maar welke een axiaal bewegende elektromagnetisch anker gebruikt ter verkrijging van de bedieningsorganen voor het roteren van de klep. Dit wordt bewerkstelligd door middel van een lineair-naar-roterende verplaatsingsconversiemechanisme binnen het kleplichaam, dat 10 de lineaire bewegingen van het elektromagnetische anker omzet in roterende bewegingen van de klep.

Zoals weergegeven in figuur 3C, omvat de klep 160 een door een waterdicht schot gaande doorvoer van een elektrisch huisafdichting om de doorlaat mogelijk te maken van de stuurlijn 47 naar een elektrische connectoronderdeel 161. Het elektrische connectoronderdeel 161 is bestemd voor het monteren van een onder in het boorgat op te stellen elektronicapakket 52C in een holte 102, welke de onder in het boorgat 15 opgestelde elektronica bevat, die noodzakelijk is voor het aanleggen van de stuurbedieningspulsen, welke worden uitgezonden via de stuurlijn 47 voor het doen werken van de klep. De zich onder in het boorgat bevindende elektronica 52C zendt ook signalen uit vanuit een binnen de klep 160 gelegen positieindicator, naar het aardoppervlak via de stuurlijn 47 om aan het op het aardoppervlak geplaatste regelorgaan 30 de actuele positie van de klep aan te geven. Het elektrische connectoronderdeel 160 is verbonden met het 20 klephuis 101 en daartegen afgedicht door middel van een O-ring 162. Binnen het huis 101 is een klep-positieindicator 163, die verbonden is met een indicatoras 164. De indicatoras 164 is verbonden met de indicator 163 door middel van een indicatorkoppelorgaan 165, dat op zijn plaats gehouden wordt via een klemschroef 166. De indicator 163 bevindt zich op enige afstand van een bovenste magnetisch eindstuk 170 door middel van een paar afstandhouders 171 en 172. Op een afstand tussen het bovenste magnetische 25 eindstuk 170 en een onderste magnetisch eindstuk 173 bevindt zich in een magnetisch middenstuk 174. Op een spoelhouder 175 is een bovenspoel gewikkeld, die geplaatst is tussen het boveneindstuk 170 en het magnetische middenstuk 174, en is tevens een onderspoel 177 gewikkeld, geplaatst tussen het onderste magnetische eindstuk 173 en het magnetische middenstuk 174. Een beweegbaar elektromagnetisch anker bevat een axiaal verschuifbare kemnippel 178, die bevestigd is aan het ondereinde van een magnetische 30 kern 179.

Het elektromagneethuis 101 is met schroefdraad bevestigd aan een buitenste palradhuis 180 en daartegen afgedicht door middel van een O-ring 181. Het onderste einde van de kemnippel 178 is met schroefdraad bevestigd aan het boveneinde van een nokbus 182 en wordt tegen verplaatsing tegengehouden door middel van een klemmoer 183. De indicatorstang 164 strekt zich axiaal naar onderen uit door de 35 kemnippel 178 heen en is bevestigd aan een steeluitsteeksel 184. Het steeluitsteeksel 184 omvat een paar axiaal verspreide, langs de omtrek zich uitstrekkende uitsparingen 185 en 186 voor het welke een paar dookpennen of montagepennen 187 opnemen, en de axiale verplaatsing ervan mogelijk maken.

Het boveneinde van de steelverlenging 184 heeft een cirkelvormig, zich in radiale richting uitstrekkende flens 188, die een naar beneden gekeerd buitenste randgedeelte 189 omvat met daarop gevormde, zich in 40 radiale richting uitstrekkende tanden. Een bovenste koppeling (clutch)bus 190 omvat een langwerpige buisvormige as, die gelegerd is op de steelverlenging 184 voor relatieve beweging in beide omtreks-richtingen. Het boveneinde van de bovenste koppeling (clutch)bus 190 omvat een cirkelvormig, zich in radiale richting uitstrekkende flens 191, die een naar boven gekeerd, buitenste randgedeelte 192 bezit met daarop radiaal uitstekende tanden. Wanneer de radiale tanden in het naar beneden gekeerde randgedeelte 45 189 van de flensrand 188 van de steelverlenging ingrijpen in de radiale tanden in het naar boven gekeerde randgedeelte 192 van de bovenste koppeling (clutch)busflens 191, bewegen de twee delen tezamen als een eenheid in de omtreksrichting. De tegenovergelegen stellen van radiale tanden, gevormd in de koppelings-platen, zijn bij voorkeur elk zodanig gevormd, dat de hoek van de tanden de nokhoek benadert om de scheidende nokwerking van de tanden tijdens bedrijf te voorkomen. Wanneer de twee stellen radiale tanden 50 van elkaar verwijderd zijn, beweegt de bovenste koppelingsbus 190 vrijelijk om de as van de steelverlenging in beide omtreksrichtingen.

Een identieke onderste koppelingsbus 193 heeft een langwerpige buisvormige as, die gelagerd is op het onderste gedeelte van de steelverlenging 184 voor relatieve beweging in beide omtreksrichtingen. Het ondereinde van de onderste koppelingsbus 193 omvat een cirkelvormig, zich radiaal uitstrekkende flens 55 194, die een naar beneden wijzend buitenste randgedeelte 195 bezit met daarop radiaal uitstekende tanden. Het ondereinde van de steelverlenging is met schroefdraad gekoppeld aan het boveneinde van een steel 196 en wordt in secure ingrijping daarmede gehouden door een stelschroef 197. Het ondereinde van de 9 194923 nokbus 182 ligt over het merendeel van de steel 196 heen en omvat een langssleuf 167, die open is aan het ondereinde voor het opnemen van de dookpen 168. Het boveneinde van de steel 196 heeft een cirkelvormig radiaal uitstekende schouder 198, die een naar boven gekeerd buitenste randgedeelte 199 omvat met radiaal uitstekende tanden. Wanneer de angulair gevormde radiale tanden van het naar boven 5 gekeerde, randgedeelte 199 van de steelschouder 198 ingrijpen in de angulair gevormde radiale tanden in het omlaag wijzende randgedeelte 195 van de onderste koppelingsbusflens 194, bewegen de twee delen tezamen met de steelverlenging 184, tezamen in de omtreksrichting. Wanneer de twee stellen van radiale tanden van elkaar verwijderd zijn, beweegt de onderste koppelingsbus 193 vrijelijk om de as van de steelverlenging in beide omtreksrichtingen.

10 Over het buitenoppervlak van de buisvormige as van de bovenste koppelingsbus 190 heen gelegen en daarop gelagerd, zijn een boveneindtrommel 201, een middentrommel 202 en een ondereindtrommel 203.

De boveneindtrommel 201 omvat een dookpen 200, die opgenomen is in een bovenste zich in langsrichting uitstrekkende sleuf 204 in de nokbus 182. De middentrommel 202 omvat een dookpen 187, die zich uitstrekt door een opening in de bovenste koppelingsbus 190 om deze star daarmee te verbinden, welke pen zich 15 voorts uitstrekt tot in de bovenste uitsparing 185 in de steelverlenging 184. De onderste eindtrommel 203 omvat een dookpen 205, die is opgenomen in een centraal, zich in langsrichting uitstrekkende sleuf 206 In de nokbus 182. Een spiraalkoppelingsveer met links omgaande wikkelingen 207 ligt over en is in ingrijping met de cilindrische buitenoppervlakken van zowel de bovenste eindtrommel 201 als het bovenste gedeelte van de middentrommel 202. Een soortgelijke spiraalkoppelingsveer met rechts omgaande wikkelingen 208 20 ligt over en is in ingrijping met de cilindrische buitenste oppervlakken van zowel de onderste eindtrommel 203 als het onderste gedeelte van de middentrommel 202.

Over het buitenoppervlak van de buisvormige as van de bovenste koppeling (clutch)bus 193 heen gelegen en daarop gelagerd zijn een boveneindtrommel 209, een middentrommel 210 en een onderste eindtrommel 211.

25 De boveneindtrommel 109 omvat een dookpen 212, die opgenomen is in de centrale, zich in de langsrichting uitstrekkende sleuf 206 in de nokbus 182. De middentrommel 210 omvat een dookpen 187, die zich uitstrekt door een opening in de onderste koppeling (clutch)bus 193 om deze star daarmede te verbinden, en strekt zich uit tot in de onderste uitsparing 186 in de steelverlenging 184. De onder eindtrommel 203 omvat een dookpen 213, die is opgenomen in een onderste, zich in langsrichting uitstrekkende 30 sleuf 214 in de nokbus 182. Een spiraalkoppeling (clutch)veer met links omgaande wikkelingen 215 ligt over en is in ingrijping met de cilindrische buitenoppervlakken van zowel de bovenste eindtrommel 209 als het bovenste gedeelte van de middentrommel 210. Een soortgelijke spiraalkoppeling (clutch)veer met een rechts omgaande wikkeling 216 ligt over en is in ingrijping met de cilindrische buitenoppervlakken van de onder eindtrommel 211 en het onderste gedeelte van de middentrommel 210.

35 Een schroefveer 217 wordt samengedrukt tussen het radiaal uitstekende, van een flens voorziene einde van de onderste eindtrommel 203 en het radiaal uitstekende, van een flens voorziene einde van de boveneindtrommel 209. De terugstelkracht van de veer 217 houdt de dookpen 200 in het bovenste einde van de sleuf 204 en de tanden op het bovenoppervlak van het buitenste randgedeelte 192 van de bovenste koppeling (clutch)bus 190 in aandrijvende ingrijping met de tanden op het onderste oppervlak van het 40 buitenste randgedeelte 189 van de steelverlenging 184. Op soortgelijke wijze houdt de terugstelkracht van de veer 217 de dookpen 213 in het onderste einde van de sleuf 214 en de tanden in het onderste oppervlak van het buitenste randgedeelte 195 van de onderste koppeling (clutch)bus 193 in aandrijvende ingrijping met de tanden op het bovenste oppervlak van het buitenste randgedeelte 199 van de steel 196. Een benedenwaartse beweging van de dookpen 200 zal de bovenste stellen tanden op randgedeelten 192 en 45 189 ontkoppelen, terwijl de onderste stellen tanden op randgedeelten 195 en 199 in aandrijvende ingrijping met elkaar achterblijven. Op soortgelijke wijze zal een opwaartse beweging van dookpen 213 de onderste stellen tanden op randgedeelten 195 en 199 van elkaar losmaken, terwijl de bovenste stellen van tanden op randgedeelten 192 en 189 in aandrijvende ingrijping met elkaar achterblijven.

In het kort verwijzend naar figuur 7 kan men daarin zien hoe de nokbus 182 over de hierboven 50 beschreven veer- en koppeling (clutch)mechanismen heen ligt en deze omsluit. De bovenste sleuf 204 in de nokbus 182, die de dookpen 200 opneemt, is haakvormig omgebogen naar onderen en naar links, terwijl de onderste sleuf 214 in de nokbus 182, welke de dookpen 213 opneemt, haakvormig omgebogen is naar boven en naar rechts. De centrale sleuf 206 in de nokbus 182, die de dookpennen 205 en 212 opneemt, strekt zich evenwijdig uit aan de langsas van de bus 182. Anderzijds kan de slaglengte van de nokbus 182 55 worden ingesteid door de kernnippel 178 in en uit de schroefdraad in de top van de nokbuis te schroeven. Het veranderen van de slaglengte van de nokbus 182 in de ene richting ten opzichte van de andere richting verandert de relatieve afstand van angulaire relatie in de ene richting ten opzichte van de andere richting bij * 194923 10 elke slag. Elk van deze twee alternatieve bijzondere feiten maken de selectie mogelijk van de grootte van de klep-doorstroomopening met zeer kleine incrementen van de waarde, zoals hieronder verder zal worden toegelicht.

Het ondereinde van de steel 196 is star bevestigd in een klembus 251 in het boveneinde van een 5 roterende aandrijfas 109 door middel van een inbusbout 111. Het boveneinde van de aandrijfas 109 is gelagerd door middel van een kogellager 112, wordt in positie gehouden door een opsluitring 115, en is gelegen boven een lagerbus 116. Het palradhuis 180 is met schroefdraad bevestigd aan een lagerhuis 113 en daartegen afgedicht door middel van een O-ring 252. Het lagerhuis 113 is op zijn beurt afgedicht tegen een roterend poortonderdeel 117 door middel van een O-ring 253. Het onderste einde van de aandrijfas 109 10 is afgedicht door een O-ring 118 en verbonden met een roterende klepplaat 121 door middel van een spiraalpen 122. De roterende klepplaat 121 ligt over een stationaire klepplaat 123. Een klepveer 127 houdt de roterende klepplaat 121 in een tegen afschuiving bestendige afdichtende ingrijping in één vlak met de stationaire klepplaat 123. Een aantal orthogonaal opgestelde stroominneempoorten 131, vormen een kanaal tussen het uitwendige van de klep en een inwendige holte 132. Een aantal stroompoorten 134, gevormd 15 door middel van de roterende klepplaat 121, kan worden uitgericht met een bijpassend aantal van stroompoorten135 in de stationaire klepplaat 123 teneinde de vloeistofstroom uitwendig van de klep te sturen via de stroominneempoort 131, tot in de klepholte 132, via de uitgerichte poorten 134 en 135, langs een axiaal stroomkanaal 126 en uitkomend uit het onderste einde van de klep 137. Het bodemonderdeel 126 is gekoppeld met het ondereinde van het poortonderdeel 127 door middel van een schroefdraadingrij-20 ping. Schroefdraad 105 op het uitwendige van het bodemonderdeel 126 maakt een koppeling van de klep in andere componenten mogelijk.

Deze vorm van de stroomregelklep heeft een lineaire elektromagneet die een indexerende nokbus aandrijft, welke bus een as via een draadkoppeling (clutch)differentieel palradmechariisme doet roteren.

Door de polariteit van een aangelegde elektrische puls aan het aardoppervlak te selecteren, kan de 25 cilinderspoel op selectieve wijze worden bekrachtigd om ofwel de nokbus 182 te duwen dan wel te trekken teneinde het differentieel palrad over een gedeelte van een omwenteling te indexeren, waarbij een veer de bus naar de middenpositie doet terugkeren. Wanneer geen vermogen wordt aangelegd aan de cilinderspoel, wordt het klepbedieningsorgaan belet om te draaien, zodat de klepdoorstroomopening qua positie stabiel is in de niet bekrachtigde toestand.

30 Zoals men kan inzien uit figuren 3C en 7, strekt de bekrachtiging van de spoel 176 met een elektrische puls de magnetische kern 179 omhoog vanuit een middenpositie naar het bovenste magnetische eindstuk 170, terwijl bekrachtiging van de spoel 177 met een elektrische puls, de kem 179 naar het onderste magnetische eindstuk 173 trekt. De speciale spoel 176 of 177 is geselecteerd voor bekrachtiging, door een paar omgekeerd verbonden diodes, als reactie op een puls van de ene polariteit of de andere. De veer 217 35 houdt de kern 179 bij benadering in de centrale positie. Beweging van de magnetische kem 179 veroorzaakt een verplaatsing van de kernnippel 178 in de axiale richting, waarbij de nokbus 182 zich in dezelfde axiale richting beweegt.

Een opwaartse verplaatsing van de nokbus 182 in de richting van de pijl 220 maakt, dat de dookpen 200 de sleuf 204 volgt en zich langs de omtrek verplaatst in een richting met de klok mee, wanneer men omlaag 40 kijkt. Zo’n verplaatsing van dé nokbus 182 verplaatst de dookpen 213 naar boven, waardoor de dookpen 187 en de onderste koppeling (clutch)bus 193 worden gelicht, zodat de onderste stellen tanden op randgedeelten 195 en 199 uit elkaar gaan om steelverlenging 184 in staat te stellen te roteren ten opzichte van de onderste koppeling (clutch)bus 193. Opwaartse beweging van de nokbus 182 verplaatst ook de dookpen 212 naar boven om de samendrukking van de veer 217 te handhaven, welke veer de bovenste 45 stellen tanden op randgedeelten 189 en 192 in aandrijvende ingrijping met elkaar vasthoudt. Een omtreks-verplaatsing van de dookpen 200 in een richting met de klok mee over de incrementaire afstand, waarover de bovenste en onderste einden van de sleuf 204 langs de omtrek uit elkaar geplaatst zijn, doet eveneens de boven eindtrommel 201 over dezelfde incrementaire afstand roteren. Rotatie van de boveneindtrommel 201 maakt, dat de links omgaand gewikkelde veer 207 de middentrommel 202 aangrijpt en deze roteert, 50 hetgeen de dookpen 187 en de bovenste koppeling (clutch)bus 190 doet verplaatsen. De rechtsom gewikkelde veer 208 slipt, waardoor voorkomen wordt, dat rotatie van de middentrommel 202 de onderste eindtrommel 203 doet roteren. De aandrijvende ingrijping tussen de tanden op randgedeelte 192 van de bovenste koppeling (clutch)bus 190 en randgedeelte 189 van de steelverlenging 184 produceert een incrementele rotatie van de steelverlenging 184 en de daarmee gekoppelde steel 196. Rotatie van de steel 55 196 doet de aandrijfas 109 roteren alsmede de bovenste klepplaat 121, en verandert de effectieve doorstroomopening van de klep met een incrementeel bedrag.

De teruggaande beweging naar omlaag van de nokbus 182 naar de neutrale positie ervan, weergegeven 11 194923 in figuur 7, wordt geproduceerd door de terugstelkracht van de veer 217, welke een omlaag gaande beweging van de dookpen 213 veroorzaakt, die de aandrijvende ingrijping tussen de onderste koppeling (clutch)bus 194 en de steel 196 weer tot stand brengt. De omlaag gerichte retourbeweging van de nokbus 182 maakt eveneens, dat de dookpen 200 de bovensleuf 204 volgt en zich verplaatst langs de omtrek over 5 een incrementele afstand in een richting tegen de klok in, wanneer men omlaag kijkt. Een dergelijke verplaatsing van de pen 200 doet de bovenste eindtrommel 201 roteren, maar wegens het slippen van de linksom gewikkelde veer 207, roteert de middentrommel 202 niet en ook de bovenste koppeling (clutch)bus 190 roteert niet, zodat de steelverlenging 184, de steel 196, de roterende as 109 en de bovenste klepplaat 121 blijven waar ze waren, zodat de stroomregelingsdoorstroomopening niet wordt veranderd.

10 Op soortgelijke wijze maakt een verplaatsing van de nokbus naar omlaag, in de richting van pijl 221, dat de dookpen 213 de sleuf 214 volgt en zich langs de omtrek verplaatst in een richting tegen de klok in, wanneer men omlaag kijkt. Een dergelijke verplaatsing van de nokbus 182 verplaatst de dookpen 200 naar omlaag, waardoor de dookpen 187 en de bovenste koppeling (clutch)bus 190 naar omlaag getrokken worden, waardoor de bovenste stellen tanden op randgedeelten 189 en 192 uit elkaar gaan en de 15 steelverlenging 184 de gelegenheid krijgt te roteren ten opzichte van de bovenste koppeling (clutch)bus 191. Een omlaag gaande beweging van de nokbus 182 verplaatst eveneens de dookpen 205 naar omlaag teneinde de samendrukking van de veer 217 te handhaven, hetgeen het onderste stel tanden op randgedeelten 195 en 199 in aandrijvende ingrijping met elkaar vasthoudt. De omtreksverplaatsing van de dookpen 213 in de richting tegen de klok in over een incrementele afstand, waardoor de bovenste en 20 onderste einden van de sleuf 214 langs de omtrek uit elkaar worden geplaatst, doet eveneens de onderste eindtrommel 211 roteren over dezelfde incrementele afstand. Rotatie van de ondereindtrommel 211 maakt dat de rechts omgewikkelde veer 216 de middentrommel 210 aangrijpt en doet roteren, waardoor de dookpen 187 en de onderste koppeling (clutch)bus 194 worden verplaatst. De aandrijvende ingrijping tussen de tanden op randgedeelten 195 op de onderste koppeling (clutch)bussen 194 en randgedeelten 199 van 25 de steel 196 produceert een incrementele rotatie van de steel 196. Rotatie van de steel 196 doet de aandrijfas 109 en de bovenste klepplaat 121 roteren en verandert de effectieve doorstroomopening van de klep met een incrementeel bedrag.

De retourbeweging naar boven van de nokbus 182 naar de neutrale positie ervan, weergegeven in figuur 7, wordt geproduceerd door de terugstelkracht van de veer 217 en veroorzaakt een opwaartse verplaatsing 30 van de dookpen 200 om de aandrijvende ingrijping tussen de bovenste koppeling (clutch)bus 191 en de stemverlenging 184 weer te herstellen. De opwaartse retourbeweging van de nokbus 182 maakt ook, dat de dookpen 213 de onderste sleuf 214 volgt en zich verplaatst langs de omtrek over een incrementele afstand in een richting met de klok mee, wanneer men omlaag kijkt. Een dergelijke verplaatsing van de pen 213 doet de onder eindtrommel 211 roteren, maar wegens slip van de rechtsom gewikkelde veer 215 roteert de 35 middentrommel 210 niet en roteert de onderste koppeling (clutch)bus 194 niet, zodat de steel 196, de roterende as 109 en de bovenste klepplaat 121 blijven waar zij waren, en wordt de stroomregelingsdoor-stroomopening niet veranderd.

Opgemerkt dient te worden dat de incrementele afstand in de omtreksrichting, waarover de steel 196 zich verplaatst in de richting tegen de klok in, wanneer men omlaag kijkt, als reactie op een opwaartse 40 verplaatsing van de nokbus 182, iets groter zal zijn dan de incrementele afstand in de omtreksrichting, waarover de steel 196 zich verplaatst in een richting met de klok mee als reactie op een omlaag gaande verplaatsing van de nokbus. Dit komt wegens het geringe verschil in schuine hoek tussen de sleuven 204 en 214 vanaf de as van de nokbus 192. Anderzijds, zoals vermeld, kan de slagafstand van de nokbus 182 worden ingesteld om en vergelijkbaar resultaat te produceren. Dit angulaire verschil maakt effectieve 45 incrementele verplaatsingen mogelijk van de roterende aandrijfas 109, die even klein zijn als het verschil tussen de twee omtreksverplaatsingen in de tegengestelde richtingen. Selectieve instelling wordt bewerkstelligd door één of meer verplaatsingen in de ene richting gevolgd door een geselecteerd aantal verplaatsingen in de tegengestelde richting. De effectieve verplaatsing van de aandrijfas is het verschil tussen de som van de incrementele verplaatsingen in elke richting.

50 Zoals men kan inzien uit bovenstaande beschrijving produceert elke axiale verplaatsing van de magnetische kern 179 in de opwaartse richting, een rotationele verplaatsing van de roterende klepplaat 121 in de ene richting, terwijl elke axiale verplaatsing van de kern 179 in de omlaag gaande richting een rotationele verplaatsing veroorzaakt van de roterende klepplaat 121 in de tegengestelde richting. De rotationele verplaatsing van de roterende klepplaat 121, met betrekking tot de stationaire klepplaat 123, 55 vindt plaats in een serie van individuele incrementen, die een functie zijn van het aantal en de richting van de axiale verplaatsingen in de kern 179. Aldus heeft het pulseren van de cilinderspoelwikkelingen van de kern 179 tot gevolg, dat zij één of meer successieve verplaatsingen verrichten vanuit de middenpositie 194923 12 ervan naar ofwel een omhoog gaande dan wel omlaag gaande positie, afhankelijk van de polariteit van de puls, en vervolgens terugkeren naar de middenpositie. Deze verplaatsingen veroorzaken successieve rotationele bewegingen in de roterende klepplaat 121. Wanneer de kern 179 stationair is, is de roterende klepplaat 121 ook stationair en qua positie stabiel ten opzichte van haar gegeven positie. Een rotatorische 5 beweging van de roterende aandrijfas 109 doet op soortgelijke wijze de indicatoras 164 roteren, waardoor de as van de indicator 163 roteert en dus een indicatie boven het boorgat verschaft, via de onder in het boorgat opgestelde elektronica 52C en de stuurlijn 47, over de positie van de roterende klepplaat 121, en derhalve over de effectieve grootte van de doorstroomopening van de klep. Anderzijds kan een register worden gebruikt om een telling te handhaven van het aantal en de polariteit van aan de cilindrische spoel 10 aangelegde pulsen, waardoor een continue indicatie gehandhaafd wordt van de effectieve grootte van de klep-doorstroomopening vanuit een geijkte referentiewaarde.

Zoals men kan inzien volvoert het cilinderspoel bekrachtigende mechanisme aanvankelijk een verplaatsing in de axiale richting en zet deze om in een rotationele beweging uit hoofde van het translatie gedeelte van de lineaire-naar-rotationele beweging van de derde vorm van de in figuur 3C weergegeven stroom-15 regelingsklep.

Onder verwijzing vervolgens naar figuur 3D wordt daarin weergegeven een stroomregelschotelklep waarin het de cilinderspoel bekrachtigende roterende mechanisme is ingebouwd in de derde vorm van figuur 3C, met een klepsluitingsstructuur van het schoteltype voor het produceren van een vierde vorm van de stroomregelingsklep. Zoals hierin is weergegeven, omvat een klep 260 een een waterdichte doorvoer 20 van een elektrische huisafdichting 104, die verbonden is met de bovenzijde van een huis, dat de stuurlijn 47 ontvangt en deze afdicht tegen boorfluïda uit de boorput. De elektrische leidingen zijn verbonden via een tweede doorvoer met afdichtende connectors 103 in kamer 102, die het onderin het boorgat geplaatste elektronicapakket 52D huisvest. Het elektronische connectoronderdeel 161 is gekoppeld via een waterdicht onderdeel 160 met een spoelhuisonderdeel 101 door middel van schroefdraad tussenverbindingen en 25 afdichtingen, die O-ringen 162 bevatten. Een positie-indicator 163 omvat een indicatorstang 164 gekoppeld met de as ervan voor rotationele beweging. Een kleppositie-indicator 163 is gekoppeld met een indicatorstang 164 door middel van een askoppelorgaan 165 en gemonteerd door middel van een potentiometeraf-dichting 171. Een bovenste magnetisch eindstuk 170 en een onderste magnetisch eindstuk 173 zijn gescheiden door middel van een magnetisch middenstuk 174. Een poelhouder 175 strekt zich uit tussen het 30 bovenste en het onderste magnetische eindstuk 170 en 173 en bezit een bovenste spoel 176, gelegen tussen het bovenste magnetische eindstuk en het magnetische middenstuk 174, terwijl een onderste spoel 177 gelegen is tussen het onderste magnetische eindstuk 173 en het magnetische middenstuk 174. Een magnetische kern 179 is gemonteerd voor axiale verplaatsing als reactie op de stroomrichting van elektrische stroom door de bovenste spoel 176 en de onderste spoel 177.

35 Het ondereinde van de magnetische kern 179 is met schroefdraad bevestigd aan het boveneinde van een kernnippel 178, waarvan het ondereinde met schroefdraad gemonteerd is aan het boveneinde van een nokbus 182 en daaraan geklemd is door middel van een moer 183. De indicatorstang 164 strekt zich axiaal omlaag uit door de kernnippel 178 heen en is bevestigd aan een steelverlenging 184. De steelverlenging 184 omvat een paar in axiale richting verspreid aangebrachte, zich langs de omtrek uitstrekkende uitsparin-40 gen 185 en 186, welke een paar dookpennen 187 opnemen en de verplaatsing ervan mogelijk maken.

Het boveneinde van de steelverlenging 184 heeft een cirkelvormig, zich in radiale richting uitstrekkende flens 188, die een naar beneden gekeerd buitenste randgedeelte 189 omvat met daarop gevormde radiaal uitstekende tanden. Een bovenste koppeling (clutch)bus 190 omvat een langwerpige buisvormige as, die gelegerd is op de steelverlenging 184 voor relatieve beweging in beide omtreksrichtingen. Het boveneinde 45 van de bovenste koppeling (clutch)bus 190 omvat een cirkelvormig, zich in radiale richting uitstrekkende flens 191, die een naar boven gekeerd buitenste randgedeelte 192 bezit met daarop radiaal uitstekende tanden. Wanneer de radiale tanden in het naar beneden gekeerde randgedeelte 189 van de flensrand 188 van de steelverlenging ingrijpen in de radiale tanden in het naar boven gekeerde randgedeelte 192 van de bovenste koppeling (clutch)busflens 191, bewegen de twee delen tezamen als een eenheid in de omtreks-50 richting. De tanden op het vlak van de tegenover gelegen koppeling (clutch)platen zijn bij voorkeur over een hoek afgebogen, zoals hierboven beschreven. Wanneer de twee stellen radiale tanden van elkaar verwijderd zijn, beweegt de bovenste koppelingsbus 190 vrijelijk om de as van de steelverlenging in beide omtreksrichtingen.

Een identieke onderste koppelingsbus 193 heeft een langwerpige buisvormige as, die gelagerd is op het 55 onderste gedeelte van de steelverlenging 184 voor relatieve beweging in beide omtreksrichtingen. Het ondereinde van de onderste koppelingsbus 193 omvat een cirkelvormig, zich radiaal uitstrekkende flens 194, die een naar beneden wijzend buitenste randgedeelte 195 bezit met daarop radiaal uitstekende tanden.

13 194923

Het ondereinde van de steelverlenging is met schroefdraad gekoppeld aan het boveneinde van een steel • 196 en wordt in secure ingrijping daarmede gehouden door een stelschroef 197. Het ondereinde van de nokbus 182 ligt over het merendeel van de steel 196 heen en omvat een langssleuf 167, die open is aan het ondereinde voor het opnemen van de dookpen 168. Het boveneinde van de steel 196 heeft een 5 cirkelvormige, radiaal uitstekende schouder 198, die een naar boven gekeerd buitenste randgedeelte 199 omvat met radiaal uitstekende tanden. Wanneer de over een hoek afgebogen radiale tanden van het naar boven gekeerde randgedeelte 199 van de steelschouder 198 ingrijpen in de angulair gevormde radiale tanden in het omlaag wijzende randgedeelte 195 van de onderste koppelingsbusflens 194, bewegen de twee delen, tezamen met de steelverlenging 184, tezamen in de omtreksrichting. Wanneer de twee stellen 10 van radiale tanden van elkaar verwijderd zijn, beweegt de onderste koppelingsbus 193 vrijelijk om de as van de steelverlenging in beide omtreksrichtingen.

Over het buitenoppervlak van de buisvormige as van de bovenste koppelingsbus 190 heengelegen en daarop gelagerd, zijn een boveneindtrommel 201, een middentrommel 202 en een ondereindtrommel 203.

De boveneindtrommel 201 omvat een dookpen 200, die opgenomen is in een bovenste, zich in langsrichting 15 uitstrekkende sleuf 204 in de nokbus 182. De middentrommel 202 omvat een dookpen 187, die zich uitstrekt door een opening in de bovenste koppelingsbus 190 om deze star daarmede te verbinden, welke pen zich voorts uitstrekt, tot in de bovenste uitsparing 185 in de steelverlenging 184. De ondereindtrommel 203 omvat een dookpen 205, die is opgenomen in een centraal zich in langsrichting uitstrekkende sleuf 206 in de nokbus 182. Een spiraal-koppelingsveer met linksom gaande wikkelingen 207 ligt over en is in ingrijping 20 met de cilindrische buitenoppervlakken van zowel de bovenste eindtrommel 201 als het bovenste gedeelte van de middentrommel 202. Een soortgelijke spiraalkoppelingsveer met rechts omgaande wikkelingen 208 ligt over en is in ingrijping me de cilindrische buitenste oppervlakken van zowel de onderste eindtrommel 203 als het onderste gedeelte van de middentrommel 202.

Over het buitenopperlak van de buisvormige as van de onderste koppeling (clutch)bus 193 heen gelegen 25 en daarop gelagerd, zijn een boveneindtrommel 209, een middentrommel 210 en een ondereindtrommel 211. De boveneindtrommel 109 omvat een dookpen 212, die opgenomen is in de centrale, zich in langsrichting uitstrekkende sleuf 206 in de nokbus 182. De middentrommel 210 omvat een dookpen 187, die zich uitstrekt door een opening in de onderste koppeling (clutch)bus 193 om deze star daarmee te verbinden en strekt zich uit tot in de onderste uitsparing 186 in de steelverlenging 184. De ondereind-30 trommel 203 omvat een dookpen 213, die is opgenomen in een onderste, zich in de langsrichting uitstrekkende sleuf 214 in de nokbus 182. Een spiraalkoppeling (clutch)veer met linksomgaande wikkelingen 215 ligt over en is in ingrijping met de cilindrische buitenoppervlakken van zowel de boveneindtrommel 209 als het bovenste gedeelte van de middentrommel 210. Een soortgelijke spiraalkoppeling (clutch)veer met een rechts omgaande wikkeling 216 ligt over en is in ingrijping met de cilindrische buitenoppervlakken van de 35 ondereindtrommel 211 en het onderste gedeelte van de middentrommel 210.

Een schroefveer 217 wordt samengedrukt tussen de radiaal uitstekende, van een flens voorziene einde van de ondereindtrommel 203 en het radiaal uitstekende, van een flens voorziene einde van de boveneindtrommel 209. De terugstelkracht van de veer 217 houdt de dookpen 200 in het bovenste einde van de sleuf 204 en de tanden op het bovenoppervlak van het buitenste randgedeelte 192 van de bovenste koppeling 40 (clutch)bus 190 in aandrijvende ingrijping met de tanden op het onderste oppervlak van het buitenste randgedeelte 189 van de steelverlenging 184. Op soortgelijke wijze houdt de terugstelkracht van de veer 217 de dookpen 213 in het onderste einde van de sleuf 214, en de tanden in het onderste oppervlak van het buitenste randgedeelte 195 van de onderste koppeling (clutch)bus 193 in aandrijvende ingrijping met de tanden op het bovenste oppervlak van het buitenste randgedeelte 199 van de steel 196. Een beneden-45 waartse beweging van de dookpen 200 zal de bovenste stellen tanden op randgedeelten 192 en 189 ontkoppelen, terwijl de onderste stellen tanden op randgedeelten 195 en 199 in aandrijvende ingrijping met elkaar achterblijven. Op soortgelijke wijze zal een opwaartse beweging van dookpen 213 de onderste stellen tanden op randgedeelten 195 en 199 van elkaar losmaken, terwijl de bovenste stellen van tanden op randgedeelten 192 en 199 in aandrijvende ingrijping met elkaar achterblijven.

50 In het kort verwijzend naar figuur 7 kan men daar inzien hoe de nokbus 182 over de hierboven beschreven veer- en koppeling (clutch)mechanismen heen ligt en deze omsluit. De bovenste sleuf 204 in de nokbus 182, die de dookpen 200 opneemt, is haakvormig omgebogen naar onderen en naar links, terwijl de onderste sleuf 214 in de nokbus 182, welke de dookpen 213 opneemt, haakvormig omgebogen is naar boven en naar rechts. De centrale sleuf 206 in de nokbus 182, die de dookpennen 205 en 212 opneemt, 55 strekt zich evenwijdig uit aan de langsas van de bus 182. Zoals men kan zien in figuur 7 is de incrementele afstand in de omtreksrichting, waarover het bovenste en het onderste einde van de onderste sleuf 214 van elkaar gescheiden zijn, iets groter dan de incrementele afstand in de omtreksrichting, waarover het bovenste 194923 14 en onderste einde van de bovenste sleuf 204 in elkaar gescheiden zijn. Deze maatregel en de alternatieve maatregel van het instellen van de hierboven beschreven slaglengte van de nokbus, maakt selectie mogelijk van de grootte van de klep-doorstroomopening in zeer kleine incrementen van de waarde, zoals hieronder verder toegelicht zal worden.

5 Een opwaartse verplaatsing van de nokbus 182 in de richting van de pijl 220 maakt, dat de dookpen 200 de sleuf 204 volgt en zich langs de omtrek verplaatst in een richting met de klok mee, wanneer men omlaag kijkt. Zo’n verplaatsing van de nokbus 182 brengt de dookpen 213 naar boven, waardoor de dookpen 187 en de onderste koppeling (clutch)bus 193 worden opgelicht, zodat de onderste stellen tanden op rand* gedeelten 195 en 199 uit elkaar gaan om steelverlenging 184 in staat te stellen te roteren ten opzichte van 10 de onderste koppeling (clutch)bus 193. Een opwaartse beweging van de nokbus 182 brengt ook de dookpen 212 naar boven om de samendrukking van de veer 217 te handhaven, welke veer de bovenste stellen tanden op randgedeelten 189 en 192 in aandrijvende ingrijping met elkaar vasthoudt. Een omtreks-verplaatsing van de dookpen 200 in een richting met de klok mee over de incrementele afstand, waarover de bovenste en onderste einden van de sleuf 204 langs de omtrek uit elkaar geplaatst zijn, doet eveneens 15 de boveneindtrommel 201 over dezelfde incrementele afstand roteren. Rotatie van de boveneindtrommel 201 maakt, dat de linksomgaand gewikkelde veer 207 de middentrommel 202 aangrijpt en deze roteert, hetgeen de dookpen 187 en de bovenste koppeling (clutch)bus 190 doet verplaatsen. De rechtsom gewikkelde veer 208 slipt, waardoor voorkomen wordt, dat rotatie van de middentrommel 202 de ondereind-trommel 203 doet roteren. De aandrijvende ingrijping tussen de tanden op randgedeelte 192 van de 20 bovenste koppeling (clutch)bus 190 en randgedeelten 189 van de steelverlenging 184 produceert een incrementele rotatie van de steelverlenging 184 en de daarmee gekoppelde steel 196. Rotatie van de steel 196 doet de aandrijfas 109 roteren alsmede de bovenste klepplaat 121 en verandert de effectieve doorstroomopening van de klep met een incrementeel bedrag.

De teruggaande beweging naar omlaag van de nokbus 182 naar de neutrale positie ervan, weergegeven 25 in figuur 7, wordt geproduceerd door de terugstelkracht van de veer 217, welke een omlaag gaande beweging van de dookpen 213 veroorzaakt; die de aandrijvende ingrijping tussen de onderste koppeling (clutch)bus 194 en de steel 196 herstelt. De omlaag gerichte retourbeweging van de nokbus 182 maakt eveneens, dat de dookpen 200 de bovensleuf 204 volgt en zich verplaatst langs de omtrek over een incrementele afstand in een richting tegen de klok in, wanneer men omlaag kijkt. Een dergelijke verplaatsing 30 van de pen 200 doet de boveneindtrommel 201 roteren, maar wegens het slippen van de linksom gewikkelde veer 207, roteert de middentrommel 202 niet en ook de bovenste koppeling (clutch)bus 190 roteert niet, zodat de steelverlenging 184, de steel 196, de roterende as 109 en de bovenste klepplaat 121 blijven waar zij waren, zodat de stroomregelingsdoorstroomopening niet wordt veranderd.

Op soortgelijke wijze maakt een verplaatsing van de nokbus naar omlaag, in de richting van de pijl 221, 35 dat.de dookpen 213 de sleuf 214 volgt en zich langs de omtrek verplaatst in een richting tegengesteld aan de klok, wanneer men omlaag kijkt. Een dergelijke verplaatsing van de nokbus 182 verplaatst de dookpen 200 naar omlaag, waardoor de dookpen 187 en de bovenste koppeling (clutch)bus 190 naar omlaag getrokken worden, waardoor de bovenste stellen van tanden op randgedeelten 189 en 192 uit elkaar gaan en de steelverlenging 184 de gelegenheid krijgt te roteren ten opzichte van de bovenste koppeling 40 (clutch)bus 191. Een omlaag gaande beweging van de nokbus 182 verplaatst eveneens de dookpen 205 naar omlaag teneinde de samendrukking van de veer 217 te handhaven, hetgeen het onderste stel tanden op randgedeelten 195 en 199 in aandrijvende ingrijping met elkaar houdt. De omtreksplaats van de dookpen 213 in een richting tegen de klok in over een incrementele afstand, waardoor het bovenste en onderste einde van de sleuf 214 langs de omtrek uit elkaar worden geplaatst, doet eveneens de ondereindtrommel 45 211 roteren over dezelfde incrementele afstand. Rotatie van de ondereindtrommel 211 maakt, dat de rechtsom gewikkelde veer 216 de middentrommel 210 aangrijpt en doet roteren, waardoor de dookpen 187 en de onderste koppeling (clutch)bus 194 worden verplaatst. De aandrijvende ingrijping tussen de tanden op randgedeelten 195 op de onderste koppeling (clutch)bussen 194 en randgedeelte 199 van de steel 196 produceert een incrementele rotatie van de steel 196. Rotatie van de steel 196 doet de aandrijfas 109 en de 50 bovenste klepplaat 121 roteren en verandert de effectieve doorstroomopening van de klep met een incrementeel bedrag.

De retourbeweging naar boven van de nokbus 182 naar de neutrale positie ervan, weergegeven in figuur 7, wordt geproduceerd door de terugstelkracht van de veer 217 en veroorzaakt een opwaartse verplaatsing van de dookpen 200 om de aandrijvende ingrijping tussen de bovenste koppeling (clutch)bus 55 191 en de steelverlenging 184 weer te herstellen. De opwaartse retourbeweging van de nokbus 182 maakt ook, dat de dookpen 213 de onderste sleuf 214 volgt en zich langs de omtrek over een incrementele afstand verplaatst in een richting met de klok mee, wanneer men omlaag kijkt. Een dergelijke verplaatsing 15 194923 van de pen 213 doet de ondereindtrommel 211 roteren, maar wegens slip van de rechtsom gewikkelde veer • 215 roteert de middentrommel 210 niet en roteert de onderste koppeling (clutch)bus 194 ook niet, zodat de steel 196, de roterende as 109 en de bovenste klepplaat 121 blijven waar zij waren, en wordt de stroom-regeldoorstroomopening niet veranderd.

5 Opgemerkt dient te worden, dat de incrementele afstand in de omtreksrichting, waarover de steel 196 zich verplaatst in een richting tegen de klok in, wanneer men omlaag kijkt, als reactie op een opwaartse verplaatsing van de nokbus 182, iets groter zal zijn dan de incrementele afstand in de omtreksrichting, waarover de steel 196 zich verplaatst in een richting met de klok mee als reactie op een omlaag gaande verplaatsing van de nokbus. Dit komt wegens het verschil in slaglengte van de nokbus, zoals hierboven 10 beschreven, dan wel wegens het geringe verschil in schuine hoek tussen de sleuven 204 en 214 vanaf de as van de nokbus 192. Dit angulaire verschil maakt effectieve incrementele verplaatsingen van de roterende aandrijfas 109 mogelijk, die even klein zijn als het verschil tussen de twee omtreksverplaatsingen in de tegengestelde richtingen. Selectieve instelling wordt bewerkstelligd door één of meer verplaatsingen in de ene richting, gevolgd door een geselecteerd aantal verplaatsingen in de tegengestelde richting. De 15 effectieve verplaatsing van de aandrijfas is het verschil tussen de som van de incrementele verplaatsingen in elke richting.

Het palradhuis 180 is met schroefdraad in ingrijping met het lagerhuis 113 en daartegen afgedicht door middel van een O-ring 152. De roterende aandrijfas, bevattende de steel 196 is gelagerd door middel van een kogellager 112, dat op zijn plaats gehouden wordt door een opsluitring 115 en een lagerbus 116. De 20 lagerbus wordt op haar plaats gehouden door middel van de bovenranden van een poortonderdeel 117, dat met schroefdraad ingrijpt in het lagerhuis 113 en daarop wordt afgedicht door middel van een O-ring 253.

Het ondereinde van de steel 196 is voorzien van uitwendige schroefdraad bij 152, die ingrijpt in de inwendige schroefdraad van het aandrijfschroefdraad 153 van een schotelklepschacht 154 met niet-verticale steel. Een zich in de langsrichting uitstrekkende sleuf 155 is gevormd over de lengte van de klepschacht 25 154 en is in ingrijping met een spiraalpen 145, die zich uitstrekt door de wand van het roterende poortonderdeel 117 om rotatie van de klepschacht 154 te voorkomen. Op het ondereinde van de klepschacht 154 is een schotelkop 142 gevormd, die gelegen is voor ingrijping met de zitting 144 van een schotelklep. De klepzitting 144 wordt op haar plaats gehouden aan het boveneinde van een bodemonderdeel 126 dat met schroefdraad ingrijpt in het ondereinde van het roterende poortonderdeel 117. In de buitenwand van het 30 roterende poortonderdeel 117 is een aantal orthogonaal gelegen stroominneempoorten 131 gevormd, die communiceren met een inwendige holte 143, waarbinnen de schotelklepkop 142 gemonteerd is. De holte 143 staat in fluïdum communicatie met een zich in de langsrichting uitstrekkende doorgang 146, die zich verenigt met de uittreeopening 147 aan het ondereinde van het bodemonderdeel 126. Rotatie van de steel 196 in de ene richting maakt, dat de van schroefdraad voorziene aandrijforgaan 153 binnen de schotelklep-35 schacht 154 de schotelkop 142 omlaag beweegt naar de zitting 144 en de opening daartussen afsluit.

Rotatie van de steel 196 in de tegengestelde richting maakt, dat de schotelkop 142 zich verplaatst in de bovenwaartse richting en dus de ruimte tussen de klepzitting 144 en de schotelkop 142 opent teneinde een extra hoeveelheid (fluïdum)stroom door de klep met variabele doorstroomopening mogelijk te maken. De schotelkop 142 in deze uitvoeringsvorm is zodanig weergegeven, dat hij een in het algemeen conisch 40 buitenoppervlak bezit voor het produceren van een relatief lineaire relatie tussen een verandering In de koppositie en een verandering in de klep stroomsnelheid. Andere configuraties van de buitenkop, zoals weergegeven in andere uitvoeringsvormen, zijn mogelijk voor diverse kopverplaatsing/stroomsnelheids-relaties.

Zoals men kan zien wordt axiale verplaatsing van de elektromagnetische kern 179 in de opwaartse 45 richting geproduceerd door de bovenste spoel 176 en de onderste spoel 177 te bekrachtigen met een puls van de ene polariteit terwijl een axiale verplaatsing van de kern 179 in neerwaartse richting wordt geproduceerd door de elektrische stroom, die door de spoelen 176 en 177 heen loopt in tegengestelde richting. Axiale verplaatsing van de kern 179 produceert een axiale verplaatsing van de kernnippel 176, die de nokbus 182 in de verticale richting verplaatst. Axiale verplaatsing van de nokbus 182 produceert een 50 rotationele beweging van de steel 196 als gevolg van nokwerking van de sleuven 204 en 214 tegen de dookpennen 200 en 213, zoals hierboven toegelicht. Deze rotationele beweging van de dookpennen 200 en 213 doet de steel 196 roteren voor het produceren van een roterende beweging van de schroefdraad 152. Rotatie van de schroefdraad 152 doet de schotelklepschacht 154 bewegen in de axiale richting ter verandering van de grootte van de doorstroomopening van de schotelklep. Rotationele beweging van de 55 steel 196 doet eveneens de indicatorstang 164 roteren met het doel de positie van de indicator 163 te veranderen en om via de onder in het boorgat opgestelde elektronica 152D de positie aan te geven van de rotationele as en daardoor deze te correleren met de grootte van de effectieve doorstroomopening tussen 194923 16 de schotelkop 142 en de zitting 144. De informatie over de rotationele positie wordt doorgezonden naar het regelorgaan 30 aan het aardoppervlak door middel van de stuurlijn 47.

Aldus kan men inzien hoe sequentiële incrementele verplaatsingen van de elektromagneetkem 179 incrementele rotationele bewegingen produceert van de steel 196, die op zijn beurt de schotelklep gevormd 5 door de schotelkop 142 en de klepzitting 144 ofwel opent dan wel sluit in corresponderende incrementele bewegingen. De onderbreking van de (elektrische) stroom door de spoelen 176 en 177 stelt de kern 179 in staat in de neutrale positie te blijven. Daarom blijft de grootte van de doorstroomopening van de schotelklep in een qua positie stabiele configuratie totdat aanvullende (elektrische) stroompulsen door de elektromagnetische spoelen vloeien.

10 Zoals men kan zien uit de hierboven genoemde vormen van de stroomregelingsklep, zijn er twee basisconfiguraties van stroomregelmechanismen. De ene is een klep van het schoteltype en de andere is een klep van het roterende type.

Onder verwijzing thans naar figuur 4 wordt daar uitvoeriger een configuratie weergegeven van een klep van het schoteltype met niet-verticale steel en haar wijze van werken als functie van de rotatie van de 15 roterende aandrijfas, die de beweging van de klep regelt.

In figuur 4 wordt een aanzicht weergegeven, gedeeltelijk in doorsnede, welke de constructie van het schotelklepbedieningsorgaan (actuator) illustreert, gebruikt bij de stroomregelingsklep volgens de onderhavige uitvinding. Een roterende aandrijfas 141 is gelagerd binnen een kogellager 112, dat binnen een lagerhuis 113 gepositioneerd is. Het lager 112 is geplaatst door middel van een opsluitring 115 boven een 20 lagerbus 116 welke in positie gehouden wordt door het boveneinde van een poortonderdeel 151, dat met schroefdraad in ingrijping is met het lageronderdeel 113 en daarop afgedicht is door middel van een O-ring 119. Een O-ring 118 verschaft een verdere afdichting langs de as van de roterende aandrijving 141. Het ondereinde van de roterende aandrijving 141 omvat uitwendige schroefdraad 152, die ingrijpt in de inwendige schroefdraad 153 van een axiale boring gevormd binnen een schotelklepschacht 154. Aan het 25 ondereinde van de schotelklepschacht 154 is de kop 142 van een schotelklep bevestigd, terwijl een zich in de langsrichting uitstrekkende sleuf 155 in de lengterichting ervan loopt. De sleuf 155 is in ingrijping met een spiraalpen 145, die zich uitstrekt door een opening in de buitenwand van het poortonderdeel 151. De spiraalpen 145 in Ingrijping met de longitudinale sleuf 155, voorkomt, dat de klepschacht 154 roteert en staat alleen de beweging toe van de schacht 154 in de axiale richting.

30 De buitenwand van het poortonderdeel 151 omvat een aantal orthogonaal opgestelde stroominneem-poorten 131, die uitmonden in een interne klepholte 143, die gelegen is boven een zitting 144 van de schotelklep, geplaatst aan het boveneinde van een bodemonderdeel 126. Het bodemonderdeel 126 is met schroefdraad in ingrijping met het ondereinde van het poortonderdeel 151. Het buitenoppervlak van de schotelkop 142 is zodanig geconfigureerd, dat hij in ingrijping is met de cirkelvormige schotelzitting 144 ter 35 verkrijging van een afdichtende werking daartussen om een stroming uit de kamer 143 naar een axiale doorgang 146, die zich uitstrekt over de lengte van het bodemonderdeel naar de opening 147 aan het ondereinde ervan, te voorkomen. Wanneer de schotelkop 142 verwijderd is van de schotelzitting 144, wordt een fluïdumstroom toegestaan, die loopt van buiten de klep door de stroominneempoorten 131, de stroomkamer 143, de axiale doorgang 146 en uit de opening 147 aan het ondereinde van het bodem-40 onderdeel 126 uittreedt. Zoals men kan inzien zal rotatie van de aandrijfas 141 de uitwendige schroefdraad 152 aan het ondereinde ervan doen roteren. De roterende ingrijping van de schroefdraad met de inwendige schroefdraad 153 in de klepschacht 154 veroorzaakt een axiale beweging van de klepschacht en daardoor een beweging van de schotelklepkop 142 naar en weg van de schotelzitting 144 afhankelijk van de rotatierichting van de schacht. In elk geval is de mate van stroming, die mogelijk gemaakt is door de 45 effectieve klep-doorstroomopening tussen de schotelkop 142 en de schotelzitting 144 een rechtstreekse functie van de afstand daartussen en daardoor van de rotationele positie van de aandrijfas 141.

Zoals men ook kan zien in figuur 4 is de positie van de doorstroomopening tussen de schotelkop 143 en de schotelzitting 144 qua positie stabiel. Dat wil zeggen wanneer de aandrijfas 141 wordt gehouden in een vaste rotationele positie, wordt de doorstroomopening van de klep niet veranderd. Tenslotte kan men zien in 50 figuur 4, dat de rotationele positie van de aandrijfas 141 vanuit een bepaald voorgeselecteerd referentiepunt, rechtstreeks kan worden gecorreleerd aan de mate van stromingsopening, die via de klep mogelijk is. Op deze wijze kan de mate van openen constant gemonitoord worden door middel van het monitoren van de rotationele positie van de aandrijfas 141.

Onder verwijzing thans naar figuur 5 wordt daarin weergegeven een aanzicht op vergrote schaal van de 55 roterende stroomregelklepgedeelten, die worden gebruikt bij de stroomregelklep. Zoals weergegeven wordt een roterende aandrijfas 109 ook gemonteerd binnen een kogellager 112, dat geplaatst is binnen een lagerhuis 113 door middel van een opsluitring 115 en een lagerbus 116. De lagerbus 116 wordt in positie 17 194923 gehouden bij het boveneinde van een poortonderdeel 117, dat met schroefdraad in ingrijping is met het ondereinde van het lageronderdeel 113 en daartegen afgedicht wordt door middel van een O-ring 119. Een O-ring 118 verschaft een extra afdichtmiddel tussen de lagerbus 116 en de roterende as 109. Het boveneinde van het lagerhuis 113 is afgedicht tegen het buitenste huis van de klep 101 door middel van 5 schroefdraadingrijping en een O-ring 114.

Het ondereinde van de roterende aandrijfas 109 is bevestigd aan een bovenste roterende klepplaat 121, die gelegen is boven een stationaire klepplaat 123. De roterende klepplaat 121 is bevestigd aan het einde van de as 109 door middel van een spiraalpen 122. De roterende klepplaat 121 wordt gedrukt in een tegen afschuiving bestendige, afdichtende ingrijping met het bovenoppervlak van de stationaire klepplaat 123 door 10 middel van een spiraalklepveer 127 om lekkage te voorkomen tussen de respectieve bewegende onderdelen. Het poortonderdeel 177 omvat een aantal orthogonaal geplaatste stroominneempoorten 131, die in fluïdum communicatie zijn met een klepkamer 132. De roterende klepplaat 121 omvat een aantal stroom-poorten 134, terwijl de stationaire klepplaat 123 een aantal stroompoorten 135 omvat, die rotationeel zo geplaatst kunnen zijn, dat zij meer of minder in uitrichting zijn met elkaar voor het regelen van de stroming 15 daardoorheen. Stroming van buiten het kleplichaam passeert door de stroominneempoort 131 naar de klepkamer 132 en door de uitgerichte poorten 134 en 135 naar een longitudinaal stroomkanaal 36 via het bodemonderdeel 126 en treedt uit de opening 137 in de bodem van de klep. Zoals men kan zien uit figuur 5 zal de rotationele positie van de roterende aandrijfas 109 de mate regelen, waarin de poorten 134 in de roterende klepplaat 135 zijn uitgericht ten opzichte van de poorten 135 in de stationaire klepplaat 123 20 teneinde daardoor de mate van stroming te regelen, die toegestaan is uit de stroominneempoorten 131 naar de opening 137 in het bodemonderdeel 126. Zoals men ook kan inzien is de positie van de stroomregelings-klep, gevormd door de roterende plaat 121 en de stationaire plaat 125, en de daarin aanwezige stroompoorten 134 en 135, qua positie stabiel. Dat wil zeggen, dat wanneer de aandrijfas 109 stationair is, de mate van uitrichting tussen de poorten 134 en 135 stabiel is en dus is de daar doorheen gaande toegelaten 25 stroom constant. Rotatie van de aandrijfas 109 in de ene richting vergroot de mate van uitrichting tussen de poorten 134 en 135 en rotatie van de aandrijfas 109 in de tegengestelde-richting verlaagt de mate van uitrichting tussen de poorten 134 en 135. De rotationele positie van de aandrijfas 109 kan ook rechtstreeks gecorreleerd worden aan de mate van uitrichting van de poorten 134 en 135 en dus van de hoeveelheid stroming, die toegestaan is door de effectieve doorstroomopening van de klep. Aldus geeft het monitoren 30 van de rotationele positie van de aandrijfas 109 een indicatie van de mate van openen via de effectieve doorstroomopening van de klep en maakt het monitoren mogelijk van de grootte van die doorstroomopening aan het oppervlak als een functie van de positie van angulaire rotatie van de aandrijfas 109.

Onder verwijzing thans naar figuren 6A-6C worden een aantal verschillend mogelijke configuraties weergegeven van de roterende klepplaat 121 en de stationaire klepplaat 123 van het in figuur 5 weergege-35 ven roterende klepsamenstel. Onder verwijzing eerst naar figuur 6A wordt daarin weergegeven een doorsnede genomen over de lijnen 6-6 in figuur 5, welke een eerste configuratie van de stroomregelings-poorten illustreert. De drie poorten 134A in de roterende klepplaat 121 worden weergegeven als te zijn cirkelvormig en gelegen over de stationaire klepplaat 123, die eveneens drie cirkelvormige openingen 135A bevat. In de poortconfiguratie weergegeven in figuur 6A is de stroomregelingsklep gesloten, aangezien de 40 openingen 134A in de roterende klepplaat 121 en de poorten 135A in de stationaire klepplaat 123 volkomen verkeerd uitgericht zijn om stroming erdoor heen te voorkomen. De mate van uitrichting tussen de poorten 134A en 135A in de betreffende roterende en stationaire klepplaten controleert de mate van stroming door de effectieve doorstroomopening van de klep met een variatie van volledig open tot volledig gesloten, hetgeen bewerkstelligd wordt door een rotatie over 60°.

45 Onder verwijzing thans naar figuur 6B wordt daar op soortgelijke wijze een doorsnede weergegeven van het poortonderdeel 117 van de klep genomen onder de lijn 6-6 van figuur 5, welke een iets verschillende configuratie van kleppoorten illustreert. Zoals weergegeven in figuur 6B zijn de drie stroompoorten in de roterende klepplaat 121 in het algemeen pasteivormig en de poorten 135B in de stationaire klepplaat zijn eveneens pasteivormig. Dit poortontwerp is soortgelijk aan die in de ronde poorten van figuur 6A, met 50 uitzondering, dat de poorten segmenten zijn van een cirkel. Elk van de zijden van de poorten 134A en 135B zijn rechte radiale vlakken, hetgeen maakt dat het openingspercentage geproduceerd door uitrichting van poorten 134A en 135B een gelijk percentage is van een volledige opening. Ofschoon de vorming van de pasteivormige poorten iets duurder is dan de cirkelvormige poorten, wordt door de toevoegde mate van indexerende besturing de functionaliteit van de klep verbeterd. Zoals men kan zien in figuur 6B, bepaalt de 55 mate van uitrichting tussen de poorten 134b in de roterende klepplaat 121 en de poorten 135b in de stationair klepplaat 123 de mate van stroming, die zal worden toegelaten door de effectieve doorstroomopening van de klep, met een variatie van volledig open naar volledig gesloten, hetgeen tot stand gebracht 194923 18 wordt door een rotatie over 60°.

Onder verwijzing vervolgens naar figuur 6C wordt daarin weergegeven een derde configuratie van kleppoorten, die kunnen worden gebruikt in de roterende klep. Figuur 6C illustreert een doorsnede genomen | over de lijnen 6-6 in figuur 5. De roterende klepplaat 121 heeft een daarin gevormde enkelvoudige 5 niervormige poort 134c, en de stationaire klepplaat 123 heeft een daarin gevormde, enkelvoudige niervormige poort 135c. De mate van overlap tussen de poorten 134c en 135c bepaalt de mate van stroming door de klepregelpoorten.

In de configuratie van 6C is er een asrotatie van 180° in de relatieve uitrichting van de betreffende roterende en stationaire klepplaten van volledig open naar volledig gesloten. Daarnaast kunnen de einden 10 van de cirkelvormige sleuven 134c en 135c, die de niervormige poorten vormen, eveneens vierkant gemaakt worden voor het produceren van een constant percentage van opening per graad omwenteling.

Zoals men kan zien uit de configuraties van kleppoorten weergegeven in figuren 6A-6C, omvat elk van de configuraties een afdichting van het "wiping” type, soortgelijk aan een poortklep van het zwevende zittingtype, tussen de roterende klepplaat 121 en de stationaire klepplaat 123. De diverse configuraties 15 bepalen de mate van rotatie, die nodig is om te gaan van een volledig open naar een volledig gesloten toestand van de klep, en daarnaast heeft de vorm en grootte van de stroompoorten invloed op de grootte van de effectieve doorstroomopening alsmede op een zonerelatie om te stromen als een functie van de rotatiehoek van de roterende plaat ten opzichte van de stationaire klepplaat.

Onder verwijzing thans naar figuur 7 wordt daarin weergegeven een aanzicht in langsdoorsnede, en 20 gedeeltelijk weggebroken, van de lineaire-naar-rotationele translatiemiddelen gebruikt in bepaalde uitvoeringsvormen van de stroomregelklep. In het bijzonder passen de uitvoeringsvormen weergegeven in figuren 3C en 3D een mechanisch veerkoppeling (clutch)palradmechanisme toe voor het translateren van de longitudinale verplaatsing van een aandrijvende as in een rotationele beweging van een aandrijfas teneinde de klepafdichtmechanismen van die uitvoeringsvormen van de uitvinding te doen werken. Zoals weergege-25 ven in figuur 7 bevat het palradhuis 180 een nokbus 182, die een paar koppeling (clutch)mechanismen, zoals hierboven besproken, omringt, en een schroefveer 217. Een zich in de lengterichting uitstrekkende spiesleuf 206 neemt een paar dookpennen 205 en 212 op. De tegenover gelegen einden van de nokbus 182 omvatten een geringe hoek makende sleuven 204 en 214, die onder een hoek afgebogen zijn in tegengestelde richtingen ten opzichte van elkaar en een langs de omtrek gerichte hoek maken met de as, 30 welke hoeken iets van elkaar verschillen.

Een mechanisme binnen het aandrijfgedeelte van de klep, zoals een cilinderspoel of drukpulsbedienings-orgaan (actuator) oefent axiale beweging uit op de nokbus 182 om deze te verplaatsen in ofwel de bovenwaartse richting, zoals weergegeven door pijl 220, dan wel In de omlaag gaande richting, zoals weergegeven door pijl 221. Een opwaartse beweging van de nokbus 182 in de richting van pijl 220, maakt 35 dat de bus de bovenste dookpen 200 verplaatst langs de een hoek makende sleuf 204 teneinde de eronder gelegen aandrijfmechanismen, waaraan de pen is bevestigd te roteren, en daardoor de steel 196 te roteren via een voorgeselecteerde mate van angulaire omtreksverplaatsing. Wanneer de bus 182 opnieuw teruggaat vanuit de opwaartse positie naar de middenpositie, worden de interne mechanismen gegrepen door de veerkoppelingen (clutches) en keert de steel niet terug vanuit de angulaire beweging, die hij ondervond. Op 40 soortgelijke wijze wanneer de nokbus 182 verplaatst wordt in de omlaag gaande richting, zijnde de richting van de pijl 221, dwingt dit de dookpen 213 te bewegen langs de een hoek makende sectie van de sleuf 214, zodat de steel 196 wordt verplaatst in de tegengestelde angulaire richting met een voorgeselecteerde mate van angulaire rotatie. Wanneer de nokbus 182 opnieuw naar boven beweegt naar de middenpositie, voorkomen de voorkoppelingen (clutches) dat de steel 196 terugkeert naar zijn eerdere angulaire positie.

45 Het mechanisme van figuur 7 zet de axiale verplaatsing van diverse aandrijfmiddelen om in een rotationele beweging teneinde de veranderingen in effectieve grootte van de klep-doorstroomopening binnen het systeem te bewerkstelligen.

Omdat de bovenste angulaire sleuf 204 en de onderste angulaire sleuf 214 een hoek maken met iets verschillend aantal graden ten opzichte van de langsas van de nokbussen 182, zal een slag van de nokbus 50 182 in de sluitende richting verschillen van de slag in de openende richting met bijv. circa 20%. Aldus, wanneer de actuator pulserend "gesloten” wordt gedurende één puls, dan "open gaaf’ gedurende één puls, is de netto beweging van de klep slechts 20% van de indexerende slag. Dit geeft een netto resolutie van circa 20% van de slag, verschaft door de nokbus en het veerpalrad, voor fijnere resolutie van het positioneren.

55 Onder verwijzing thans naar figuur 8 wordt daarin weergegeven een langsdoorsnede van een alternatief middel van bevestiging van een spie 400 aan de nokbus om rotatie ervan te voorkomen.

In figuur 9 wordt een aardolieproductiebron weergegeven, voorzien van een gasliftconfiguratie met 19 194923 dubbele uitrusting. De boorput omvat een zich vanaf het aardoppervlak 13 uitstrekkend boorgat 12, dat gevoerd is met een buisvormige verhuizing 14, en zich uitstrekt vanaf het aardoppervlak omlaag naar gescheiden onderaardse koolwaterstoffen producerende formaties of geologische lagen 40A en 40B. De verhuizing 14 omvat een eerste groep van perforaties 15A in het gebied van de bovenste producerende 5 laag 40A teneinde de vloeistofstroom uit deze formatie toe te laten tot de verhuizing 14, die als voering of bekleding van het boorgat dient, en een tweede groep perforaties 15B in het gebied van de lagere producerende laag 40B teneinde de stroom uit de formatie toe te laten tot de verhuizing 14, die de voering of bekleding van het boorgat vormt. De producerende lagen 40A en 40B, tot waarin het boorgat 12 en de verhuizing 14 zich uitstrekken, zijn gevormd uit poreus gesteente en dienen als een onder druk staand 10 reservoir, dat een mengsel bevat van gas, olie en water. De verhuizing 14 is geperforeerd in dat gebied van het boorgat 12, dat de producerende lagen bevat, namelijk in zones 15A en 15B teneinde communicatie toe te staan tussen de lagen en de boorput. Twee productiebuisseries 16A en 16B strekken zich uit tot in het boorgat vanaf een aan het aardoppervlak boven het boorgat 12, gelegen een putmond 18 die steun verschaft voor de zich in de verhuizing 14 uitstrekkende productiebuisseries 16A en 16B, en die het open 15 einde van de bekisting afsluit. De eerste boorkolom 16A eindigt in het gebied nabij de perforaties 15A in het gebied van de bovenste laag 40A, terwijl de tweede boorkolom 16B eindigt in het gebied nabij de onderste perforaties 15B in het gebied van de onderste laag 40B. De verhuizing 14 is verbonden met een leiding 22, welke via een eerste stroomregelklep 23 vanuit een uitwendige bron zoals een (niet-weergegeven) compressor, hogedruk liftgas levert aan de verhuizing 14.

20 De eerste productiebuisserie 16a is verbonden met een productiestroomleiding 27A via een tweede klep 32A, terwijl de tweede boorkolom 16B verbonden is met een productiestroomleiding 27B via een derde klep 32B. De uitgang van de stroomleidingen 27A en 27B bevatten productie uit de bron, welke verbonden zijn met een verzamelorgaan, zoals een (niet-weergegeven) separator. De uitgangsstroom van de twee productiebuisseries 16A en 16B in de productiestroomleidingen 27A en 27B is in het algemeen een mengsel 25 van olie, water, condensaat en gassen en wordt gedirigeerd naar een separator, die de fysische scheiding van de vloeistoffen uit de gassen beïnvloedt en het gas doorgeeft aan een gasverzamelsysteem voor verkoop of opnieuw onder druk brengen. De vloeistofopbrengst uit de separator wordt gedirigeerd naar een vloeistofopslagreservoir voor daaropvolgende verkoop of beschikbaarstelling afhankelijk van het type geproduceerde vloeistof. Een computer 25 is ingeschakeld voor het ontvangen van informatie uit een serie 30 druktransducers 36A en 36B verbonden met stroomleidingen 27A resp. 27B, en met een druktransducer 37 verbonden met de gasinjectiestroomleiding 22. Zowel de computer 25 alsmede een daarmede verbonden regelorgaan 30 voor een zich onder in het boorgat bevindende klep, worden gevoed met elektrisch vermogen uit een bron 31, die gelijkstroom of wisselstroom kan zijn, afhankelijk van de beschikbare faciliteiten.

35 Ofschoon een gasliftuitrusting zelf ofwel enkelvoudige dan wel meervoudige uitrustingen kan omvatten, is er in figuur 9 een dubbele uitrusting weergegeven, bevattende een aantal conventionele gasliftkleppen 41A-43A opgenomen in de eerste productiebuisserie 16A alsmede een aantal conventionele gasliftkleppen 41B-43B opgenomen in de tweede boorkolom 16B. Een paar afstandsbestuur gasliftkleppen 45A en 45B is opgenomen in de eerste resp. tweede productiebuisserie 16A en 16B, juist boven een paar druktransducers 40 46A en 46B. Zowel de afstandbestuur gasliftkleppen 45A en 45B als de druktransducers 46A en 46B zijn verbonden via een stuurlijn 47 met het aan het aardoppervlak gelegen regelorgaan 30. De stuurlijn 47 is bij voorkeur elektrisch en is bij voorkeur een tweeaderige, coaxiale, polymere geïsoleerde kabel beschermd door de buitenmantel van een roestvrijstalen buis met kleine diameter. De stuurlijn 47 levert zowel elektrisch vermogen als elektrisch werkende signalen voor het regelen van de werking van de gasliftkleppen 45A en 45 45B vanuit het regelorgaan 30. De lijn vervoert eveneens informatie, die gerelateerd is aan de werkcondltie van de gasliftkleppen 45A en 45B en informatie uit de druktransducers 46A en 46B naar het regelorgaan 30.

De variabele gaslift injectiedrukregelklep 23 omvat een afstandsbesturingsmechanisme 24, dat kan worden bediend onder besturing van de computer 25.

50 Zoals gemakkelijk kan worden begrepen kan de aardolieproductiebron met het dubbele uitrustingsysteem van figuur 9 worden gebruikt voor het optimaliseren van de productiestroming uit de twee productiebuisseries 16A en 16B door het individueel regelen van de grootte van de opening in elk van de stroomregelgas-liftkleppen 45A en 45B. Aangezien elke geologische formatie, waaruit de twee boorkolommen produceren, gescheiden druk- en/of stroomkarakteristieken kunnen hebben, maakt een onafhankelijke regeling van elk 55 van de twee stroomregelbare doorstroomopeningen, die verbonden zijn met een gemeenschappelijke bron van samengeperst liftgas binnen de verhuizing 14 een optimalisering mogelijk van de productie vanuit de twee gescheiden onderaardse reservoirs. Het regelen van de kleppen kan worden geïmplementeerd, 194923 20 gebaseerd op drukken en temperaturen, die onder het boorgat gemonitoord worden en/of gebaseerd op diverse stroomparameters, die aan het aardoppervlak gemonitoord worden.

Onder verwijzing vervolgens naar figuur 10 is daarin weergegeven een blokschema van de elektrische regel- en monitorende componenten van het systeem volgens de onderhavige uitvinding. Het systeem 5 omvat een bovenaards elektronisch pakket, waaronder de computer 25 en het regèlorgaan 30, verbonden met een illustratief paar van onder in het boorgat opgestelde elektronische pakketten 552 en 572 door middel van dé stuurlijn 47. Het regelorgaan 30 omvat een microprocessor stuureenheid 550, omvattende middelen voor het ontvangen van een ingangssignaal van uitwendige bronnen, zoals een toetsenbord 553, en voor het afbeelden van diverse operationele parameters op een visueel beeldscherm (display) 554. De 10 microprocessor stuureenheid 550 zendt zowel informatie omlaag in het boorgat als dat zij informatie ontvangt uit het boorgat door middel van een digitale communicatiebus of rail 555 verbonden met een tellermodule 556 gekoppeld met de stuurlijn 47 via een filter 557. Vermogen wordt toegevoerd aan zowel de op het aardoppervlak geplaatste elektronische componenten als aan de onder in het boorgat geplaatste elektronische componenten door middel van een lage spanningsvoedingsbron 558. De microprocessor 15 stuureenheid 550 regelt ook door middel van een bus of rail 555 een schakelaarmodule 559, die de toepassing van hoge spanningsvoedingsbronpulsen regelt vanuit een vermogensbron 560 naar de stuurlijn 47. Communicaties tussen de personal computer (PC) 25 en de microprocessor stuureenheid 550 zijn bij voorkeur digitaal en worden beïnvloed door middel van de RS232 serie protocol verbinding 549. Zoals hieronder nog uitvoeriger zal worden besproken kunnen de gegeven scheidings-, modulatie- en 20 -transmissietechnieken, zoals geopenbaard in het Amerikaanse octrooischrift nr. 4.568.933, hiermee ingelijfd door deze verwijzing, worden gebruikt in het onder in het boorgat aanwezige communicatiegedeelte van het systeem van de onderhavige uitvinding.

De microprocessor stuureenheid 550 is ook rechtstreeks verbonden met de stuurlijn 47 via een adrescodegenerator 548, welke een digitale code aanlegt aan de lijn teneinde geselecteerde exemplaren 25 van de onder in het boorgat aanwezige componenten van het systeem te adresseren voor ofwel het ontvangen van onder uit het boorgat afkomstige informatie, gemonitoord vanaf die component, het afleveren van stuurpulsen aan die component, dan wel het veranderen van de werkcondities van de klep. Elke onder in het boorgat aanwezige component omvat een adresstuurschakelaar, die reageert op de signalen, opgewekt door de adrescodegenerator om enkel die speciale component te deblokkeren, indien het de ene 30 is, welke selectief geadresseerd is geweest door de adrescodegenerator 548.

Opgemerkt dient te worden, onder verwijzing naar figuur 9, dat het systeem volgens de onderhavige uitvinding een aantal verschillende parameter monitorende modules zal ondersteunen alsmede een aantal verschillende afstandsgestuurde kleppen met variabele doorstroomopening. Een onder in het boorgat monitorende module 572 kan worden gebruikt om stuureenheid 550 te voorzien van de waarde van onder in 35 het boorgat aanwezige parameters zoals stroomsnelheid, druk en temperatuur vein het productiefluTdum of stroomsnelheid, druk en temperatuur van het liftgas. De onderhavige uitvinding maakt het monitoren van die onder in het boorgat werkzame parameters mogelijk, welke het best geschikt zijn voor het optimaliseren van de productie uit het bijbehorende onderaardse reservoir. Het blokschema van figuur 10 illustreert elk van zodanige parameter monitorende modules alsook een klepregeling en positie monitorende module. Het dient 40 ook duidelijk te zijn, dat het systeem volgens de onderhavige uitvinding ook slechts een enkele parameter monitorende module, en kleppositie-monitorende en regelende module kan omvatten, zoals is weergegeven in figuur 10, en in welk geval geen adrescodegenerator of adresregelschakelaars nodig zijn om voor het systeem zulke enkelvoudige componentinstallaties te monitoren en te regelen.

Opnieuw verwijzende naar figuur 10 is daarin te zien, dat de onderin het boorgat werkzame component 45 monitorende module 572 een in de vorm van een rekstrookje-druktransducer 546 kan omvatten, die zodanig geschakeld is om de druk in de verhuizing te monitoren op de plaats van de transducer binnen de verhuizing. De druktransducer 546 is verbonden via een signaalconditioneerorgaan 569 met een spanning-naar-frequentieomzetter 571. De uitgang van de spanning-naar-frequentieomzetter 571 is verbonden met een lijnaandrijforgaan 572, welke voldoende vermogen levert aan het uitgangssignaal om dit langs de 50 stuurlijn 47 naar het aardoppervlak te verzenden. Een spanningsgevoelige schakelaar 573 stelt de werkstroom van de lage spanningsgelijkstroombron in staat om te worden toegevoerd vanuit de regel-eenheid 30 aan het aardoppervlak langs de stuurlijn 47 naar beneden. De spanningsgevoelige schakelaar 573 blokkeert eveneens hoge spanningstroompulsen, afgezonden van het aardoppervlak langs dezelfde stuurlijn 47 ter verandering van de positie van de klep; en biedt daardoor bescherming tegen de beschadi-55 ging van wat dan ook van de gevoelige elektronische installatie binnen de monitorende module 572. De werking van de spanningsgevoelige schakelaars 573 en 574 zal hieronder uitvoeriger worden toegelicht.

Een adresregelschakelaar 574 reageert op de ontvangst van een uit de adrescodegenerator 548 aan het 21 194923 aardoppervlak uitgezonden speciaal adressignaal dat de oppervlakte-eenheid in staat stelt om op selectieve wijze toegang te krijgen tot elke speciale onderin het boorgat werkzame modulecomponent. Bijvoorbeeld zal één adres de oppervlakte-eenheid 30 in staat stellen gemeten parametersignalen te monitoren, die geproduceerd worden door de druktransducer 546 binnen de module 572 en die signalen boven het boorgat 5 te ontvangen.

De onder in het boorgat opgestelde klepregel- en monitorende module 552 omvat een klepregeleenheid 562, die de (elektrische) stroom regelt, afgeleverd aan ofwel een bedieningssysteem 565 van een roterende motor dan wel een bekrachtigingssysteem voor een lineaire beweging, zoals een cilinderspoel 566. Zoals hierboven werd beschreven, kan de in het systeem van de onderhavige uitvinding toegepaste stroom-10 regelklep aangebracht worden in twee verschillende uitvoeringsvormen, waaronder verschillende middelen van klepbekrachtiging, zoals ofwel een lineaire dan wel een roterende aandrijving. De klepregelende en monitorende module 552 omvat eveneens een absolute positie-indicator 567, die verbonden is met de klep zelf met variabele doorstroomopening voor het produceren van een signaal, dat indicatief is voor de actuate grootte van de apertuurwaarde op elk moment. De uitgang van de absolute positie indicator 567 is 15 verbonden met een signaalconditioneerorgaan 563, waarvan de uitgang op zijn beurt verbonden is met een spanning-naar-frequentieomzetter 564, welke de signalen omzet, die gerelateerd zijn aan de kleppositie in een geselecteerde frequentie voor verzending naar het aardoppervlak. De uitgang van de spanning-naar-frequentieomzetter 564 is via een lijnaandrijforgaan 575, een spanningsgevoelige schakelaar 576 en een adresregelschakelaar 563 verbonden met de stuurlijn 47, die leidt naar het aardoppervlak. Zoals in het geval 20 van de onder in het boorgat opgestelde parameter monitorende module 572, dient de spanningsgevoelige schakelaar 576 óm de klepregeleenheid 562 te isoleren tegen "loading down” (het verdwijnen van lading) van de gelijkstroom, waarbij men de positie monitorende schakelingen voedt met werkzaam vermogen, terwijl op hetzelfde tijdstip de doorlaat mogelijk gemaakt wordt van hoge spanningsstroompulsen naar de klepregeleenheid 562 ter verandering van de positie van de klep.

25 De grootte van de doorstroomopening van de klep kan op selectieve wijze geregeld worden vanaf het aardoppervlak via de stuurlijn 47 en de klepregeleenheid 562. De stroomregelklep omvat een absolute positie-indicator 567 die een signaal verschaft, dat via het signaalconditioneerorgaan 563, de spanning-naar-frequentieomzetter 564, de lijnaandrijver 575, de absolute positie van de klep-doorstroomopening aangeeft - aan de stuurlijn 47. De monitorende module 572 omvat een onder in het boorgat opgestelde druktransducer 30 564, welke zoals te zien is, de vorm aanneemt van een rekstrookje-druktransducer 546, verbonden met een signaalconditioneerorgaan 569 zoals een overspanningsprotectieschakeling, en een spanning-naar-frequentieomzetter 571 voor communicatie van de drukinformatie is het gat omhoog naar het elektronische pakket 30 op het aardoppervlak via de stuurlijn 47. Daarnaast zal het duidelijk zijn, dat andere parameter-meetorganen, zoals onder in het boorgat opgestelde (niet-weergegeven) temperatuur- en stroomsnelheidin-35 dicatoren eveneens aangebracht kunnen zijn als monitorende componenten in het onderaards opgestelde elektronische monitorende pakket 572.

De aan het oppervlak opgestelde elektronische regeleenheid 30 monitoort onder in het boorgat aanwezig drukinformatie uit de rekstrookje-druktransducer 546 en positie-informatie uit de absolute positie-indicator 567 van de klep, welke de actuele positie aangeeft van de stroomregel-doorstroomopening van de 40 stroomregelklep. Daarenboven zendt het aan het aardoppervlak opgestelde regelelektronicapakket 30 vermogen en regelsignalen naar onderen in het boorgat via de stuurlijn 47. De microprocessor stuureenheid 550 regelt de toepassing van hoge spanningvermogenspulsen uit de hoge spanningvoedingsbron 560 via de schakelaarmodule 559 naar de stuurlijn 47 voor het veranderen van de grootte van de doorstroomopening in de stroomregelklep.

45 In het algemeen verschaft de aan het aardoppervlak opgestelde regeleenheid 30 een interface tussen de computer 25, de onder in het boorgat opgestelde transducers 546 en 567 opgesteld onder in het boorgat, de elektrisch gestuurde klep, welke kan worden gebruikt als een gasliftklep, en de operatoren van het systeem. Het regelorgaan 30 bedient de klep, voert vermogen toe aan de zich onder in het boorgat bevindende componenten en scheidt de door de transducers 546 en 567 geproduceerde monitorende 50 signalen van elkaar. De uit de onder in het boorgat aanwezige stuurmodules 572 en 552 getelemeterde informatie wordt afgebeeld op het scherm (display) 554 van het regelorgaan 30. Daarnaast monitoort de computer 25 ook andere boorputparameters, zoals de druktransducers 36A, 36B en 37 en regelt andere boorputcomponenten zoals klep 23 teneinde een gecoördineerd putmondregelsysteem tot stand te brengen, dat gerelateerd is aan werkzame omstandigheden zowel onder in het boorgat als aan het aardoppervlak. In 55 één zon regelopstelling bijvoorbeeld monitoort het systeem de stroomsnelheid uit de stroomleidingen 27A en 27B aan het aardoppervlak en regelt de onder in het boorgat aanwezige gasinjectiesnelheden teneinde de mate van schommelingen bij de productie te minimaliseren en daardoor de productie uit de boorput te 194923 22 optimaliseren.

Zoals hierboven besproken in samenhang met figuren 3A-3D, worden verscheidene uitvoeringsvormen van de onder in het boorgat aangebrachte stroomregelklep toegepast in samenhang met het systeem volgens de onderhavige uitvinding. Deze omvatten twee verschillende klepontwerpen en twee verschillende 5 bedieningsorganen (actuator)ontwerpen met verschillende combinaties van actuatoren en kleppen, die in bijzondere uitvoeringsvormen worden gebruikt. De twee als voorbeeld dienende klepontwerpen, toegepast in de diverse uitvoeringsvormen omvatten een schotelklepconfiguratie met een niet-verticale steel en een roterende, op maat gepolijste, tegen afschuiving bestendige afdichtingsklepconfiguratie. De twee als voorbeeld dienende, toegepaste actuatorontwerpen omvatten een stappenmotor met tandwielen-10 overbrengingsreductie en een lineaire cilinderspoel met een lineair-naar-roterende bewegingsomzetter, zoals een draadkoppeling (clutch)differentieel palradmechanisme en indexerende nok. Elk van de diverse uitvoeringsvormen van de stroomregelklep, toegepast in het systeem volgens de onderhavige uitvinding zijn hierboven naar voren gebracht in samenhang met figuren 3A-3D.

Zoals hierboven uiteengezet staat de schakeling van figuur 10 het systeem toe om een bij lage spanning 15 werkzame stroom toe te voeren aan de zich onder in het boorgat bevindende componenten over dezelfde stuurkabel-als relatief-hoge spanning stroompulsen, die gebruikt worden voor het veranderen van de stand of positie van de klep. Een spanningsgevoelig schakelcircuit is opgenomen, dat de monitorende componenten van het systeem toestaat om continu lage spanning werkzame stroom te ontvangen, terwijl zij tegelijkertijd beschermd worden door ze buiten de (stuur)tijn te plaatsen bij het optreden van relatief hoge spannings-20 bekrachtigingspulsen, gebruikt om de stand/positie van de klep te veranderen. Op soortgelijke wijze wordt een spanningsgevoelig schakelcircuit verschaft, dat voorkomt, dat de klep-bedieningscomponenten, zoals de elektromagnetische spoelen van een motorwikkeling een continue ’’drain” (lekstroom) verschaffen aan de bij lage spanning werkzame stroom, die langs de stuurkabel 47 omlaag komt. Het spanningsgevoelige schakelcircuit ontkoppelt ze normaal van de kabel tot aan het optreden van een relatief hoge spanning 25 stuurpuls, die dan doorgekoppeld wordt vla de klepregeleenheid teneinde de positie van de klep te variëren.

Onder verwijzing thans naar figuur 11 wordt daarin weergegeven een schematisch-diagranvdat sommige van de componenten van de onder in het boorgat geplaatste monitorende module 572 illustreert. In het bijzonder wordt daarin weergegeven een schakelschema van de rekstrookje-druktransducer 546, het signaalconditioneerorgaan 569, de spanning-naar-frequentieomzetter 571 en het lijnaandrijforgaan 572.

30 Zoals weergegeven in figuur 11 is een drukgevoelige brugschakeling 601, bevattende een paar druk gevoelige weerstanden 600a en 600b, verbonden met een precisie spanningsbron 602, waarvan het uitgangssignaal dus evenredig is met de druk op de weerstanden 600a en 600b. De uitgang van de druksensor 546 is verbonden met het signaalconditioneerorgaan 569, bevattende een instrumentatie-versterker, die een paar versterkers U58 en U5A omvat, welke het zeer lage spanningssignaal, in het bereik 35 van 100 millivolt, komende van de druksensor 546 versterken en bufferen. Het uitgangssignaal van de druksensor wordt opgehaald of opgevoerd tot een spanning in de orde van 2½ Volt, welke vervolgens wordt aangelegd aan de ingang van de frequentieomzetter 571. De met de druk gerelateerde spanning wordt aangelegd aan de ingang van een precisie spanning-naar-frequentieomzetter 605, die een model AD650 spanning-naar-frequentieomzetter, vervaardigd door Analog Devices kan bevatten. Het uitgangssignaal üit 40 de convertor of omzetter 605 bestaat uit een variabele frequentie in het bereik vanaf 18 kHz tot 30 kHz, welke wordt geleid door een filtergedeelte van het circuit 606. Het filter 606 frequentie van de uitgangssignalen door twee deelt, waardoor een frequentiebereik van 9 kHz tot 15 kHz gecreëerd wordt voor de drukinformatie. Dit wordt gedaan om een discreet frequentiebereik te definiëren voor de druksignalen teneinde die signalen te onderscheiden van degene, welke samenwerken met de klepstandindicator, en 45 liggen in het bereik van 500 Hz tot 1500 Hz. De uitgang van het frequentiedelende filter 606 wordt verbonden met de ingang van het lijnaandrijforgaan 572 dat een paar transistoren 607 en 608 omvat, welke transistoren een lijnniveau uitgangssignaal produceren in het bereik van 9 kHz tot 15 kHz en welk signaal naar boven toe gezonden wordt als zijnde een indicatie voor de druk in de verhuizing bij de druksensor 546.

Onder verwijzing thans naar figuur 12 wordt daarin een schematisch diagram weergegeven van de 50 spanningsgevoelige schakelaar 573. Het variabele frequentieingangssignaal uit figuur 11 wordt gekoppeld via een regel-veldeffecttransistor 610 en een diode 611 met uitgangsaansluitklemmen 612 en 613, gekoppeld met de stuurlijn 47. De aardverbinding 621 in figuur 11 wordt eveneens verbonden via diode D1 met de aardaansluitklem 612 en ook boven het boorgat via de stuurlijn 47. Een groep van spanningsbron-aansluitingen 614, omvattende de aardverbinding 621, +12 Volt gelijkstroom aansluitklem Voa 622 en Vdd 55 623 tezamen met -12 Volt gelijkstroom aansluitklem Vaa 624, zijn verbonden met diverse punten binnen de drukmonitorende schakeling voor het leveren van een werkzame stroom. Daarnaast is een precisie 5 Volt gelijkstroom aansluitklem Vp 625 in de schakeling opgenomen voor het leveren van gelijkstroom aan de 23 194923 druktransducer 546.

De spanningsgevoelige schakelaar van figuur 12 is opgenomen om het systeem in staat te stellen te werken met slechts twee lijnen voor het zenden van zowel stuur- als vermogenssignalen, die in het boorgat afdalen en monitorende signalen, die in het boorgat omhoog gaan. Aldus omvat het systeem middelen voor 5 het uitschakelen van de onder in het boorgat gelegen monitorende schakeling, wanneer hoge spanning-pulsen omlaag het boorgat ingezonden worden teneinde de conditie van de klep te veranderen. De hoge spanningklepregelpulsen liggen ver boven het niveau, dat de onder in het boorgat aanwezige monitorende schakeling zonder beschadiging kan verdragen. De spanningsgevoelige schakelaar is een manier om de onder in het boorgat aanwezige monitorende schakelingen uit te schakelen wanneer de klep-regelschakeling 10 wordt bekrachtigd met hoge spanningpulsen.

In het algemeen omvat het spanningsgevoelige schakelnetwerk, weergegeven in figuur 12, een circuit voor het aftasten van de spanning, die van boven het boorgat langs de stuurlijn 47 omlaag komt, d.w.z. circuit 631, en een circuit voor het leveren van werkstroom aan de drukmeetschakeling binnen het systeem, nl. circuit 632. Wanneer een spanning aan de aansluitklemmen 612 en 613 de waarde van circa 25 V 15 overschrijdt, wórdt een hoge spanningsconditie gedetecteerd door het circuit 631, dat de SCR 633 triggert en eemtriggercircuit 634 zodanig doet werken, dat de veideffecttransistor 610 opent. In het geval, dat de FET schakelaar 610 in gebreke blijft om open te gaan als reactie op een hoge spanningsconditie, zijn twee Zenerdiodes 634 en 635 aanwezig die als een extra veiligheidsmaatregel de voedingsbronschakeling 632. Daarnaast wordt een varistor 636 verschaft over de lijn 612 en 613 om eventuele buitensporige spannings-20 stoten te dissiperen en beschadiging aan de voedingsbronschakeling te voorkomen. Bijvoorbeeld in het geval, dat er boven het boorgat iets verkeerd gaat en een hoge spanning, bijv. in de orde van 300 V, wordt aangelegd over de lijn, dempt de varistor 636 die spanningsstoot en staat de schakeling toe om zonder schade door te gaan met functioneren. Wanneer eenmaal de aan de hoge zijde gelegen FET schakelaar 610 wordt geopend, worden alle met het meetcircuit 632 verbonden stroomvoorziening-spanningsbronnen, 25 waaronder invertor 637, die de negatieve 12 V aan aansluitklem 624 geeft, onderbroken.

In elk geval, wanneer hoge spanningspulsen worden aangelegd aan-de stuurlijn 47-voor het regelen van de positie of stand van de zich onder in het boorgat bevindende klep, wordt de spanning teruggebracht tot nul, na elke stroompuls. Dit stelt de spanningsgevoelige schakelaar van figuur 12 in staat onmiddellijk zichzelf terug te stellen en opnieuw te beginnen met het geleiden van het lage spanningsvermogen naar de 30 monitorende circuits. De SCR 633 tast het feit af, dat de spanning over de lijn naar nul gegaan is, hetgeen het regelcircuit 634 onderbreekt, om opnieuw geleiding over de FET 610 mogelijk te maken en de voedingsbronschakeling 632 opnieuw te verbinden met de lijn. Aldus maakt de spanningsgevoelige schakelaar van figuur 12 de continue toevoer mogelijk van lage spanningsstroom uit de stuurlijn 47 via de voedingsbronschakeling 632 totdat deze een hoge spanningspuls detecteert, die langs de lijn 47 omlaag 35 komt. Zodra de spanning over de lijn de waarde van 25 V overschrijdt, wordt deze conditie gedetecteerd door SCR 633, die op zijn beurt het openen van de veideffecttransistor 610 triggert om het aanleggen van die hoge spanning aan de voedingsbronschakeling 632 te voorkomen. Zodra de spanning op de lijn opnieuw afgenomen is tot nul, wordt deze conditie gedetecteerd door de SCR 633, die transistor 610 in staat stelt opnieuw te sluiten en opnieuw de voedingsbronspanning aan te leggen aan de lijn 47 naar de 40 voedingsbronschakeling 632.

Onder verwijzing vervolgens naar figuur 13 wordt daarin weergegeven een blokschema van een schakeling, opgenomen binnen de absolute positie meetschakeling voor de klep met variabele doorstroom· opening. Een positieindicator 567 omvat een precisie roterende potentiometer 641, welke verbonden is met een precisie spanningsbron 642, die circa 2,5 V gelijkspanning levert over de potentiometer. De potentio-45 meter 641 is verbonden met de as, die de positie of stand van de klep regelt door middel van een tandwielmechanisme. De potentiometer 641 is roteerbaar over 10 volledige windingen van de ene extreme weerstandswaarde naar de andere. Aldus produceert de kleppositieindicator 567 een uitgangsspanning, die evenredig is met de positie van de met de potentiometer verbonden kleparm. De uitgangsspanning wordt toegevoerd aan de ingang naar een signaal conditioneerorgaan 563, waarin de uitgangsspanning wordt 50 versterkt en gebufferd in versterker 643 teneinde een uitgangssignaal af te leveren aan de ingang van een spanning-naar-frequentieomzetter 564. Circuit 564 omvat een spanning-naar-frequentieomzetter IC 644, die een Model AD650 spanning-naar-frequentieomzetter, vervaardigd door Analog Devices kan bevatten, zoals in het geval van de in figuur 11 weergegeven omzetter 604. De uitgang van deze inrichting is verbonden met een filter 645, die de frequentiewaarde van het (uitgangs)signaal omzet naar het geselecteerde 55 frequentiebereik, dat dient te worden gebruikt voor een indicatie van de absolute kleppositie. De uitgang van het filter 645 wordt verbonden met een lijnaandrijforgaan 575, dat een uitgangssignaal produceert aan aansluitklem 646 in het frequentiebereik van 500 Hz tot 1500 Hz en welke verbonden is met de stuurlijn 47 194923 24 via de aanvullende schakeling weergegeven in figuur 10.

Onder verwijzing thans naar figuur 14 wordt daarin weergegeven een schematisch diagram van de spanningsgevoelige schakelaar 576 van figuur 10, welke een verbinding omvat naar de stuurkabel 47 door middel van aansluitklemmen 651 en 652. Het frequentie gecodeerde kleppositiesignaal is verbonden door 5 middel van aansluitklem 653. De schakeling omvat een spanningssensorsectie 654 en een meet-voedingsbronsectie 655. De voedingsbronsectie 655 heeft een aantal uitgangsaansluitklemmen 656, waaronder twee +12 V uitgangsaansluitklemmen, vdd 657 en Voa 658, en een -12 V uitgangsaansluitklem Vas 659. Een aardaansluitklem 666 alsmede een een 2,5 V precisie spanning Vp(jran8 aan aansluitklem 661 is eveneens deel van de aansluitklemgroepering 656. Een invertor 662 produceert de aansluitspanning van 10 -12 V bij de aansluitklem 659.

In het algemeen zijn de ingangsaansluitklemmen van de stuurlijn 47 verbonden via een paar diodes 662 en 663, waarover een varistor 664 is aangesloten op de spanningssensorsectie 654. Wanneer de spanning op de stuurlijn 47 kleiner is dan circa 25 V, is de SCR 665 niet-geleidend, en daardoor is het regelcircuit 666 niet werkzaam op het circuit van de veldeffecttransistor 667 te openen, en is de lage spanningsstroom 15 aangesloten op de voedingsbronsectie 655 teneinde uitgangsvermogen te verschaffen aan de meet- schakeling. Indien echter de ingangsspanning op de stuurlijn 47, d.w.z. op aansluitklemmen 651 en 652, de waarde van circa 25 V overschrijdt, begint de SCR 665 geleidend te worden teneinde het regelcircuit 666 zodanig te bedienen, dat het circuit van de FET 667 opengaat en dat het ’’vloeien" van spanning naar de voedingsbronschakeling 655 wordt onderbroken. In het geval dat er sprake is van een slecht functioneren in 20 de schakeling, worden de Zenerdiodes 671 en 672 aangesloten over de voedingsbronschakeling om elke beschadiging van de schakeling te voorkomen. Verder is de varistor 664 ook aangebracht voor spannings-bescherming in het geval dat een bepaalde buitengewoon hoge spanning onbedoeld wordt aangelegd aan de lijn bij het aardoppervlak.

Zoals men kan zien uit de spanningsgevoelige schakelaar van figuur 14 is het aanleggen van relatief 25 lage gelijkspanning aan de aansluitklemmen 651 en 652 rechtstreeks verbonden via de spanningssensor 654 met de voedingsbron 655 en vandaar met de positie meetcomponenten binnen het systeem. Wanneer echter een hoge spanningspuls wordt aangelegd aan aansluitklemmen 651 en 652 teneinde de positie van de schakelaar te veranderen, dan wordt de aan de hoge zijde gelegen schakelaar 667 geopend voor het onderbreken en uit de lijn nemen van de voedingsbronschakeling totdat de hoge spanning gepasseerd is.

30 Reductie van de waarde van de stroom op de lijn tot nul stopt de geleidende toestand van de SCR 665, hetgeen de aan de hoge zijde gelegen schakelaar 667 in staat stelt opnieuw te sluiten en het mogelijk maakt, dat vermogen opnieuw wordt aangelegd aan de voedingsbronschakeling 665.

Onder verwijzing vervolgens naar figuur 15 wordt daarin weergegeven een schakelschema van een klepregeleenheid 562, welke een paar ingangsaansluitklemmen 681 en 682 omvat, aangesloten op de 35 stuurkabel 47, die leidt vanaf de putmond. De schakeling omvat twee elektromagnetische spoelen 683 en 684, die bij bekrachtiging dienen om ofwel de klep met een incrementeel bedrag te doen opengaan, dan wel de klep met een incrementeel bedrag te doen sluiten respectievelijk. Een paar diodes 685 en 686 zijn respectievelijk opgenomen in de schakelingen van elektromagnetische spoelen 683 en 684. De diodes 685 en 686 zijn geschakeld met omgekeerde polariteit ten opzichte van elkaar, terwijl een paar SCR’s 687 en 40 688 in serie geschakeld zijn met de diodes 685 resp. 686. De diodes 685 en 686 zijn met tegengestelde polariteit opgesteld, zodat een puls in de ene richting, die een waarde van circa 39 V overschrijdt, in de gelegenheid wordt gesteld één van de diodebenen te passeren teneinde de samenwerkende SCR in te schakelen en daardoor de bijbehorende elektromagnetische spoel te bekrachtigen. Een soortgelijke spanningspuls met tegengestelde polariteit, die een waarde van circa 39 V overschrijdt, wordt in de 45 gelegenheid gesteld de andere diode te passeren en de andere SCR in te schakelen teneinde de andere elektromagnetische spoel te bekrachtigen. Zoals men kan zien brengt een paar Zenerdiodes 689 en 690 het triggerniveau tot stand van de betreffende SCR's 687 en 688. Wanneer eenmaal een speciale elektromagnetische spoel bekrachtigd is, is een reductie van de spanning tot nul er de oorzaak van dat de SCR uitgeschakeld wordt en de schakeling zichzelf terugstelt en zich gereedmaakt voor de volgende cyclus. De 50 spanningspulswaarden van een bij hoge spanning werkende elektromagneet aangelegd aan de schakeling, zijn bij voorkeur in de orde van circa 60 V gedurende ongeveer 1 seconde.

Ook dient opgemerkt te worden dat in de klepregelschakeling van figuur 7, de normaal niet-geleidende SCR’s 687 en 688 voorkómen, dat de lage spanning voedingsbronstroom wordt toegevoerd naar de elektromagnetische spoel 683 en 684, waardoor het opladen van de voedingsstroomschakelingen met elke 55 stroom die door deze elektromagnetische spoelen vloeit, vermeden wordt. Dit spaart vermogen en voorkomt onnodige "drain” (stroomlek) van de onder in het boorgat geplaatste schakeling.

In feite is de spanningsgevoelige schakelaar voor de klepregeleenheid van figuur 15 een spiegelbeeld 25 194923 van de spanningsgevoelige schakelaar voor de drukmonitorende circuits van figuren 12 en 14. De * klepregelschakeling van figuur 15 laat alleen de doorlaat toe van de ene polariteit tot de andere van een relatief hoge gelijkspanningspuls voor het bekrachtigen van de elektromagnetische spoelen of anderzijds, de motorspoelen van een motorregelklep, en staat niet de doorlaat toe van de stroom van de lage spannings-5 voedingsbron. In tegenstelling daarmee staan de spanningsgevoelige schakelaars van figuren 12 en 14 wel de doorlaat toe van stromen van de lage spanningsvoedingsbron, maar verhinderen de doorlaat van relatief j hoge spanning-klepregelpulsen, teneinde de monitorende circuits tegen beschadiging te beschermen. Dat wil zeggen, de klepregeleenheid van figuur 15 neemt de elektromagnetische spoelen uit de lijn, telkens wanneer de 20 V standaardspanning van de voedingsbronspanning aanwezig is, zodat deze niet de 10 voedingsbronlijn oplaadt, en plaatst ze daarna terug in de lijn, telkens wanneer de spanning uitgaat boven circa 39 V, zodat de elektromagnetische spoelen zullen worden bediend door één van de hoge spanning-spulsen. Ter vergelijking diene, dat de spanningsgevoelige schakelaars van figuren 12 en 14 de voedingsbronschakelingen aan de lijn laten liggen, wanneer de spanning beneden 20 of ongeveer 20 V is, maar ze uit de lijn nemen telkens wanneer de spanning circa 25 V te boven gaat. Er is een spannings-15 venster tussen de twee om te verzekeren dat geen van hen op de lijn is, wanneer verondersteld mag worden, dat ze er niet zijn.

Zoals hierboven in samenhang met figuren 11 en 13 besproken, produceert elk van de twee monitorende circuits wisselstroomsignalen, die indicatief zijn voor de gemonitoorde parameters, bijv. druk en absolute positie van de klep, welke signalen worden teruggezonden naar omhoog boven het boorgat. De signaalgolf-20 vormen, weergegeven in figuren 16A en 16C illustreren deze signalen. De kleppositie wordt bijvoorbeeld weergegeven door een signaal van relatief lage frequentie, d.w.z. 500 Hz tot 1500 Hz en kan geïllustreerd worden in de in figuur 16A weergegeven vorm. Dat wil zeggen een signaal, geproduceerd door het in figuur 13 weergegeven circuit.

De in figuur 16B geïllustreerde golfvorm is die, geproduceerd door het in figuur 11 weergegeven circuit 25 en stelt de signaalwaarde voor, die geproduceerd wordt door de druktransducer. Dit signaal heeft een frequentie in de orde van 900 kHz tot 1500 kHz, aanmerkelijk hoger dan die vanhet kleppositiesignaal. De twee gecombineerde golfvormen worden geïllustreerd in figuur 16C, welke het actuele signaal weergeeft, dat uit het boorgat omhoog teruggezonden wordt via de stuurkabel 47 om te worden gedecodeerd door het filter 557 binnen het regelcircuit 30 en gezonden naar de tellermodule 556 voor communicatie met de 30 microprocessor stuureenheid 550.

Zoals men kan zien met speciale referentie naar de dubbele ’’uitrusting” van figuur 9 staat het systeem afzonderlijke regeling toe ten aanzien van de doorstroomopeningen van de twee gescheiden kleppen 45a en 45b van de "uitrusting”. Dit stelt het systeem in staat een gemeenschappelijke regeldruk toe te passen in de verhuizing 14, maar toch om verschillende hoeveelheden stroom mogelijk te maken door de twee 35 gasinjectiekleppen heen. Het regelen van de doorstroomopening in elk van de afzonderlijke kleppen in overeenstemming met de onderhavige uitvinding maakt optimalisering van de productie mogelijk vanuit twee verschillende diepten en twee verschillende formaties. Eén dergelijk vermogen om onafhankelijk de doorstroomopening in te stellen van twee gescheiden stroomregelkleppen voor het optimaliseren van de productie uit twee verschillende formaties op twee verschillende diepten met behulp van een enkele gasbron 40 binnen de bekisting bij een gemeenschappelijke druk, is een aanmerkelijk voordeel over eerdere dubbele ’’uitrustingen”.

Het systeem bij de aardolieproductiebron, weergegeven in figuren 9 en 10, maakt ook het gebruik mogelijk van meervoudige adresseerbare parameter monitorende schakelingen en meervoudige adres-seerbare waarden. Dit stelt een enkelvoudige regeleenheid aan het aardoppervlak in staat om op selectieve 45 wijze een aantal verschillende parameters binnen de boorput te monitoren, waaronder verschillende drukken alsook verschillende stroomsnelheden en andere parameters, en vervolgens op selectieve wijze dienovereenkomstig de instelling van de grootte van de doorstroomopening bij verschillende kleppen te veranderen.

Het aanbrengen van selectief adresseerbare componenten binnen het klepsysteem maakt deze voordelen mogelijk.

50 Zoals algemeen bekend is in de techniek verdrijft de introductie van injectiegas in een productiebuisserie de vloeistof naar het oppervlak, maar wanneer het vloeistofniveau in de ring omlaag gaat nabij de gasinjectieklep, begint gas door te breken in de productiebuisserie, waardoor de vloeistofkolom in de productiebuisserie gas absorbeert en de gemiddelde dichtheid van het medium in de productiebuisserie en de bodemgatdruk vermindert. Dit effect stelt het gas meer en meer in staat in te stromen, hetgeen de 55 stroomregeling aan het aardoppervlak in staat stelt ”er uit te komen” (to get away) in het geval van een vaste doorstroomopening aan het oppervlak. Wegens de elasticiteit van het gasvolume in de ring, stroomt het gas in de productiebuisserie sneller en sneller tot het punt bereikt wordt, waar zoveel gas voor de

Claims

194923 26 productiebuisserie doorgevoerd ("flurried”) is, dat de druk in de verhuizing afneemt. Vloeistof begint naar onderen in de putmond terug te druppelen, waardoor de druk in de productiebuisserie opnieuw opgebouwd wordt, hetgeen de druk in de verhuizing in staat stelt zich op te bouwen. De stroom in de productiebuisserie kan zelfs stoppen, tótdat genoeg bekistingsdruk opgebouwd is om meer gas toe te voeren aan de boorput.

1. Aardolieproductiebron, waarbij een boorgat doordringt in ten minste twee ruimtelijk gescheiden, geologische productiezones, omvattende 40. een verhuizing, die zich uitstrekt vanaf een putmond - teneinde het boorgat van een voering of bekleding te voorzien -, tot in beide ruimtelijk gescheiden productiezones, - ten minste twee productiebuisseries, die zich uitstrekken evenwijdig aan elkaar langs het inwendige van de verhuizing vanaf de putmond, en waarbij de productiebuisseries zich uitstrekken in verschillende productiezones en ieder een veelvoud van gasliftkleppen omvatten, en 45 - een enkelvoudige bron van samengeperst gas, verbonden met de verhuizing bij de putmond ter verschaffing van een bron van liftgas, met het kenmerk, dat in elke productiebuisserie één gasliftklep, die gelegen is in de respectieve productiezone, middelen omvat voor het continue variëren van een grootte van een stroomregelopening voor het regelen van de productie van fluTda uit de respectieve productiezone, en dat de overige gasliftkleppen van het type zijn dat 50 regelbaar is tussen een open en gesloten toestand zonder tussenliggende toestanden.

2. Aardolieproductiebron volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de ene gasliftklep middelen omvat voor het handhaven van de grootte van de stroomregelopening en op afstand van de ene gasliftklep gelegen aanstuurmiddelen voor het leveren van besturingssignalen aan de middelen voor het continu variëren van de grootte van de stroomregelopening.

3. Aardolieproductiebron volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de ene gasliftklep respectieve eerste sensormiddelen omvat voor het leveren van een signaal dat indicatief is voor de grootte van de stroomregelopening, en een op het oppervlakte geplaatste besturingseenheid die verbonden is met de 27 194923 eerste sensormiddelen en de middelen voor het continu variëren van de grootte van de stroomregelopening door middel van een kabel, waarbij de besturingseenheid is ingericht voor het genereren van besturings-signalen en het bewaken van de grootte van de stroomregelopening.

4. Aardolieproductiebron volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de aardolieproductiebron verder tweede 5 sensormiddelen omvat voor het opwekken van een signaal onder in het boorgat, dat een indicatie is voor de druk binnen de verhuizing in het gebied van de ene gasliftklep, waarbij de tweede sensormiddelen verbonden zijn met de besturingseenheid door middel van de kabel.

5. Aardolieproductiebron volgens een van de conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk, dat de aardolieproductiebron verder middelen omvat voor het bewaken van de productiestroom uit elk van de productie- 10 buisseries aan het oppervlak, waarbij de middelen voor het variëren van de grootte van de stroomregelopening reageren op de middelen voor het bewaken.

5 Een cyclische lossing resulteert in een grillige en onderbroken stroom uit de boorput. Het systeem maakt controle mogelijk van de injectiesnelheid van gas bij de bodem van de boorput teneinde de elasticiteit van het systeem te verminderen. Het onderhavige systeem maakt reductie mogelijk van de drukkolom door het regelen van de grootte van de doorstroomopening van de werkzame klep. Het systeem implementeert ook een werkwijze voor het reguleren van de gasliftproductie door de 10 opening in de onder in het boorgat gelegen doorstroomopening in te stellen teneinde de onder in het boorgat heersende reservoireigenschappen van de temperatuur en de stroom aan te passen alsmede de injectieeigenschappen van de gasbron aan te passen, d.w.z. de injectiegasdruk, injectiegasvolume en de eigenschappen van de ring. Deze werkwijze staat de instelling toe van de onder in het boorgat aanwezige doorstroomopening om stoot- en kolomvorming door variaties in de actuele productie van onder in het 15 boorgat aanwezige koolwaterstoffen te voorkomen. Door de variatie in de stroomsnelheid buiten de productiebuisserie te detecteren en vervolgens de stroomsnelheid via de onder in het boorgat opgestelde klep, d.w.z. vanuit de verhuizing naar de productiebuisserie te beperken, kunnen schommelingen tot een minimum worden teruggebracht. In feite door de grootte van de onder in het boorgat geplaatste klep te variëren ter verkrijging van een constante stroomsnel-20 heid aan het aardoppervlak op het hoogte niveau, wordt de stroming van het systeem geoptimaliseerd. In één benadering wordt de stroomsnelheid zeer langzaam gestart en vervolgens wordt de afmeting van de klepopening vergroot totdat de schommelingen over een tijdsperiode toenemen boven een geselecteerde waarde. Programmaregeling over de grootte van de klep-doorstroomopening wordt gebruikt om optimalisering te verkrijgen met deze benadering. Zulke optimaliseringsprogramma's worden geïmplementeerd door 25 het meten van de druk en/of stroming aan het aardoppervlak en/of onder in het boorgat, om variaties te detecteren, waarna de grootte van de klep met variabele doorstroomopening progressief veranderd wordt vanaf een minimale effectieve grootte van de doorstroomopening tot de maximaal effectieve doorsnee-opening voor het maximaliseren van de stroming uit de "uitrusting” van de putmond. Zoals ook hierboven opgemerkt, maakt het systeem bij de aardolieproductiebron het op selectieve wijze 30 aanpassen mogelijk van de grootten van de doorstroomopening in twee verschillende kleppen, die de stroom in twee verschillende productiebuisseries uit twee verschillende productiezones zodanig regelen, dat twee verschillende ”uitrustings”zones kunnen worden voorzien van de geschikte druk vanuit een enkelvoudige ringdruk. 35

6. Aardolieproductiebron volgens een van de conclusies 3 tot en met 5, met het kenmerk, dat de aardolieproductiebron verder omvat een veelvoud van adresregelschakelaars behorend bij elk van zich onder in het boorgat bevindende 15 middelen, waarbij de zich onder in het boorgat bevindende middelen omvatten de middelen voor het variëren van de grootte van de stroomregelopening, de middelen voor het handhaven van de grootte, de eerste sensormiddelen en/of de tweede sensormiddelen, waarbij elk van het veelvoud van adresregelschakelaars een uniek adres heeft en na ontvangst daarvan de bijbehorende zich onder in het boorgat bevindende middelen verbinden met de kabel voor communicatie met de besturingseenheid, en 20 een adrescodegenerator gelegen in de besturingseenheid en verbonden met de kabel voor het selectief genereren van besturingssignalen die de adrescode omvatten behorend bij de adresregelschakelaar voor de specifieke zich onder in het boorgat bevindende middelen.

7. Aardolieproductiebron volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de kabel een gelijkspanningsbedrijfs-stroom voert met een relatief lage spanning van de besturingseenheid naar de zich onder in het boorgat 25 bevindende middelen voor het verschaffen daaraan van bedrijfsstroom.

8. Aardolieproductiebron volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat elk van de zich-onder-in het boorgat bevindende middelen een signaal levert of ontvangt dat binnen een frequentiegebied ligt dat verschilt van de frequentiegebieden van de andere zich onder in het boorgat bevindende middelen. Hierbij 16 bladen tekening