NO20140105A1 - Regulatorer med isolert fyllekammer og apparat for utblåsningssikring - Google Patents

Description

REGULATORER MED ISOLERT FYLLEKAMMER OG APPARAT FOR

UTBLÅSNINGSSIKRTNG

OMRÅDE FOR OFFENTLIGGJØRINGEN

[0001] Offentliggjøringen i dette dokumentet er generelt relatert til væsketrykkregulatorer, og nærmere bestemt væsketrykkregulatorer som har et isolert lastekammer og apparat for utblåsningssikring.

BAKGRUNN

[0002] I prosesskontrollsystemer benyttes det vanligvis trykkregulatorer (f.eks. mottrykkregulatorer) for å kontrollere eller opprettholde et trykk i en prosessvæske. Væskeregulatorer, slik som for eksempel mottrykkregulatorer inkluderer vanligvis en væskeventilsammenstilling som har en trykksensor, for eksempel et stempel for å avføle trykket i en trykksatt væske ved et innløp i regulatoren. Når trykket i den trykksatte væsken i innløpet overstiger et referanse- eller settpunkttrykk (f.eks. gitt av væskeregulatoren), forårsaker trykksensoren at strømningskontrollelementet i væskeventilen beveger seg til en åpen stilling for å tillate væskestrømning gjennom regulatorlegemet mellom innløpet og et utløp, som kan kobles til et lavere trykksystem som benytter væsken, eller til atmosfæren.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE

[0003] FIG. 1 illustrerer et skjematisk diagram over en gassletingsapplikasjon.

[0004] FIG. 2 illustrerer en del av en kjent mottrykkregulator som kan anvendes sammen med gassletingsapplikasjonen i FIG. 1.

[0005] FIG. 3 er et tverrsnittriss av et eksempel på en mottrykkregulator beskrevet i dette dokumentet, som kan anvendes sammen med gassleteapplikasjonen i FIG. 1.

[0006] FIG. 4 er et forstørret tverrsnittriss av en del av et eksempel på mottrykkregulatoren i FIG. 3.

OPPSUMMERING

[0007] Et eksempel på væskeregulator som beskrives i dette dokumentet, inkluderer et regulatorlegeme som definerer et sensorkammer mellom et innløp og et utløp for en væskestrømningspassasje for væskeregulatoren. Et deksel kobles til regulatorlegemet og definerer et lastkammer anbrakt nær sensorkammeret. Lastkammeret forsegles i det vesentlige i forhold til sensorkammeret og miljøet som omgir væskeregulatoren. En sensorguide anbringes mellom sensorkammeret og fyllekammeret og har minst én tetning for væskemessig å isolere lastkammeret fra sensorkammeret. Sensorguiden har en ventilstrømningsbane mellom sensorkammeret og fyllekammeret for å ventilere sensorkammeret i løpet av en feiltilstand i den minst ene tetningen.

[0008] Et annet eksempel på væskeregulator som beskrives i dette dokumentet, inkluderer en sensorguide anbrakt mellom et sensorkammer i væskeregulatoren og et lastkammer i væskeregulatoren. Sensorguiden har en strømningsbane gjennom åpningen som ikke er parallell med lengdeaksen til sensorguiden. En første tetning anbringes mellom ventilstrømningsbanen, og fyllekammeret for å hindre væskestrømning eller trykk til fyllekammeret, og en andre tetning anbringes mellom ventilstrømningsbanen og sensorkammeret for å hindre væskestrømning eller trykk mellom sensorkammeret og ventilstrømningsbanen.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0009] Et eksempel på en væskeregulator som beskrives i dette dokumentet isolerer eller tetter et fyllekammer definert av et hus for den eksemplariske væskeregulatoren fra et omgivende miljø og/eller en væskestrømningsbane i væskeregulatoren og inkluderer apparat for utblåsningssikring. Som et resultat, i motsetning til kjente væskeregulatorer, tilveiebringer en lasteapparatur for et eksempel på væskeregulator som beskrives i dette dokumentet en forhåndsinnstilt trykkreferanse til en trykksensor i væskeregulatoren og påvirkes ikke av trykksvingninger i en prosessvæske i væskestrømningspassasjen og/eller et trykk fra en væske i miljøet som omgir væskeregulatoren. Som et resultat gir eksemplene på væskeregulatorene beskrevet i dette dokumentet en betydelig større nøyaktighet og/eller pålitelighet enn mange kjente væskeregulatorer.

[0010] For å hindre overtrykk i fyllekammeret som følge av for eksempel en tetningssvikt inkluderer eksemplene på trykkregulatorer beskrevet i dette dokumentet et sikkerhets- eller utblåsningsapparat. Nærmere bestemt isolerer det utblåsningshindrende apparatet beskrevet i dette dokumentet operativt og/eller væskemessig koblet ut et sensorkammer i en trykkregulator og et fyllekammer. På denne måten, i tilfelle en tetningssvikt mellom sensorkammeret og fyllekammeret, ventileres trykket i væsken i sensorkammeret til atmosfæren via utblåsningsforhindringsapparaturen og strømmer ikke inne i fyllekammeret, og reduserer dermed risikoen for skade på et legeme i væskeregulatoren. Men, i tillegg til væskemessig å isolere eller koble ut et sensorkammer og et fyllekammer og i motsetning til kjente trykkregulatorer, isolerer utblåsningsforhindringsapparatet beskrevet i dette dokumentet (f.eks. via én eller flere tetninger) fyllekammeret fra eksterne forhold og/eller trykk og kobler væskemessig ut et sensorkammer og et fyllekammer i væskeregulatoren.

[0011] Som beskrevet i dette dokumentet, kan en væskeregulator være en væskekontrollanordning for å kontrollere eller overvåke en væskeegenskap og/eller karakteristikk, slik som for eksempel en væskestrømningshastighet, et trykk i en prosessvæske og/eller en hvilken som helst annen væskeegenskap eller karakteristikk(er).

[0012] FIG. 1 er en skjematisk illustrasjon av en hydrokarbonletingsapplikasjon 100 (f.eks. en gass/oljebrønnletingsapplikasjon) som har en konvensjonell eller kjent mottrykkregulator eller ventil 102. En foring 104 sikres med sement 108 inne i en brønn 106 og strekker seg i brønnen 106 til et gass-/oljereservoar 110 under jordoverflaten 112 (f.eks. 300 meter under jordoverflaten 112). En prosessvæske 116 (f.eks. et skummiddel) kan injiseres inni et rør 114 via en prosessvæskelinje 118 og trykkregulatoren 102 for å få vannet og gassen i reservoaret 100 til å skumme, slik at skummet stiger for å redusere en mengde vann i reservoaret 110 og øke en væskestrømningshastighet for gassen til jordoverflaten 112 langs røret 114. En pumpe 120 pumper prosessvæsken 116 fra en tank 122 til reservoaret 110 via prosessvæskelinjen 118 og trykkregulatoren 102. Applikasjonen 100 inkluderer en overflatestyrt brønnsikringsventil 124 (SCSSV) for å isolere brønnhulltrykk og væsker og hindre olje-/gasstrømningen gjennom røret 114 og til overflaten 112 i tilfelle av en systemfeil.

[0013] FIG. 2 er et tverrsnittriss av en del av mottrykkregulatoren 102 i FIG.l. Den kjente regulatoren 102 inkluderer et hus 202 som definerer et fyllekammer 204 og et legeme 206 som definerer minst én del av et sensorkammer 208. En belastningsfjær 210 anbringes inne i fyllekammeret 204 mellom en trykksensor 212 og et fjærsete 214. Belastningsfjæren 210 påfører en kraft eller belastning til trykksensoren 212 som svarer til et forhåndsinnstilt trykk for væskeregulatoren 102. En tetning 222 hindrer at væsken strømmer fra sensorkammeret 208 mot lastkammeret 204 under drift.

[0014] Med henvisning også til FIG. 1 avføler trykksensoren 212 oppstrømtrykket til den trykksatte prosessvæsken 116 gjennom sensorkammeret 208. Trykksensoren 212 forårsaker at trykkregulatoren 102 beveger seg mellom en åpen stilling og en lukket stilling for å tilveiebringe en prosessvæskeinjeksjonshastighet i reservoaret 110 basert på en forhåndsbestemt trykkinnstilling gitt av lastefjæren 210 i regulatoren 102.

[0015] For å unngå overtrykk i fyllekammeret 204 i tilfelle av en tetningsfeil inkluderer regulatoren 102 en bor/ventil 224 som er i væskekommunikasjon med et miljø 226 som omgir huset 202. På denne måten, dersom forseglingen 222 svikter, ventileres væsken i sensorkammeret 208 (f.eks. en væske under relativt høyt trykk) til omgivelsen 226 via ventilen 224 for å hindre skade på trykkregulatoren 102 fra en høytrykksvæske som strømmer inn i fyllekammeret 204.

[0016] Væsketrykk inne i brønnen 106 er imidlertid hverken konstante eller kjente. På grunn av ventilen 224, kan slike ukjente trykk og/eller trykksvingninger i brønnen 106 påvirke nøyaktigheten til det forhåndsinnstilte trykket (f.eks. kan øke eller redusere trykkinnstillingen) som leveres av lastefjæren 210 i regulatoren 102 under drift. For eksempel påvirker ytre trykk den forhåndsinnstilte trykkinnstillingen i trykkregulatoren 102 i et én-til-én-forhold (f.eks. kan en miljømessig trykksvingning på 10 psi forårsake at det forhåndsinnstilte trykket i trykkregulatoren 102 øker med 10 psi). Som et resultat kan påliteligheten og/eller nøyaktigheten til trykkregulatoren 102 komprimeres under drift, og føre til ustabile injeksjonsrater for prosessvæske som strømmer inn i reservoaret 110.

[0017] For å redusere effekten av trykksvingninger i miljøet 226 på det forhåndsinnstilte trykket gitt av belastningsfjæren 210, inkluderer huset 202 også en ventil 228 for å redusere effekten av trykksvingninger på den forhåndsinnstilte trykkinnstillingen av trykkregulatoren 102. På denne måten reduseres effekten av trykksvingninger i miljøet 226 på trykksensoren 212 og/eller lastfjæren 210 ettersom trykket av væsken i miljøet virker på motsatte sider av stempelsensoren 212 (f.eks. en delvis trykkbalansert stempelsensor 212). Imidlertid forblir et følerområde mellom de motsatte sidene av stempelsensoren 212 ubalansert. Et område, slik som, f.eks. et område 230, forblir påvirket av trykksvingningene som ligger utenfor trykkregulatoren 102 (f.eks. trykk inne i brønnen 106), og kan dermed forandre eller påvirke det forhåndsinnstilte trykket i trykkregulatoren 102. Dermed reduserer ventilene 224 og 228 i regulatoren 102 bare effekten eller påvirkningen av de ytre trykkene på den forhåndsinnstilte trykkinnstillingen, men mislykkes i å eliminere effekten. Som et resultat av dette kan regulatoren 102 i noen tilfeller være upålitelig og kan mislykkes i å tilveiebringe en ønsket og/eller nøyaktig prosessvæskeinjeksjonsrate i reservoaret 110.

[0018] FIG. 3 avbilder et eksempel på mottrykkvæskeregulator 300 beskrevet i dette dokumentet som kan anvendes sammen med for eksempel applikasjonen 100 i FIG. 1 i stedet for den kjente trykkregulatoren 102.1 motsetning til kjente væskeregulatorer, påvirker ikke miljøforhold som ligger utenfor væskeregulatoren 300 (f.eks. ytre væsketrykk) en forhåndsinnstilt trykkinnstilling i væskeregulatoren 300. Væskeregulatoreksempelet 300 kan anvendes for eksempel for å avføle et trykk for en væske oppstrøms væskeregulatoren 300 for å gi en injeksjonshastighet for prosessvæsken basert på et kontrolltrykk eller forhåndsinnstilt trykk i væskeregulatoren 300, gi en avstengningsmekanisme når et trykk i et trykksatt væskesystem oppstrøms fra væskeregulatoren 300 faller under et forhåndsinnstilt referansetrykk- eller en terskelverdi osv.

[0019] Regulatoreksempelet 300 vist i FIG. 3 inkluderer et hus 302 som har en øvre legemsdel eller deksel 304 koblet (f.eks. gjengekoblet) til en nedre legemsdel eller regulatorlegeme 306.1 dette eksempelet inkluderer huset 302 også en hette 308 som kobles til dekselet 304. Som vist, har huset 302 en sylindrisk form eller profil når regulatorlegemet 306 kobles til dekselet 304 slik at en ytre overflate 310 i dekselet 304, en ytre overflate 312 regulatorlegemet 306 og/eller en ytre overflate 314 på hetten 308 er i det vesentlige i flukt i forhold til hverandre når regulatorlegemet 306 og hetten 308 kobles til dekselet 304.

[0020] Regulatorlegemet 306 definerer en væskestrømningsbane 316 med en åpning 318 mellom et innløp 320 og et utløp 322 for væskeregulatoren 300. Innløpet 320 kan være væskemessig koblet til en høytrykkskilde oppstrøms for væskeregulatoren 300 (f.eks. pumpesiden av prosessvæskelinjen 118 i FIG. 1) og utløpet 322 kan være væskemessig koblet til et lavtrykkssystem eller kilde nedstrøms fra væskeregulatoren 300 (f.eks. reservoaret 110 i FIG. 1). I andre eksempler kan utløpet 322 være væskemessig koblet en annen nedstrøms væskeregulator, en ventil eller annen nedstrømkomponent eller plassering.

[0021] En strømningsstyreenhet eller sensormontasje 324 fanges mellom regulatorlegemet 306 og dekselet 304, slik at en første side 326 av

strømningsstyreenheten 324 og dekselet 304 definerer et fyllekammer 328 og en andre side 330 av strømningsstyringsmontasjen 324 og regulatorlegemet 306 som definerer et sensorkammer 332.1 det viste eksempelet har regulatorlegemet 306 en ringformet vegg 334 som definerer et hulrom for i det minste delvis å deflneresensorkammeret 332.

[0022] Væskestrømningsbanen 316 i regulatorenheten 306 inkluderer en første passasje 336 for væskekopling av innløpet 320 og sensorkammeret 332 og en andre passasje 338 for væskekopling av sensorkammeret 332 og utløpet 322. Regulatorlegemet 306 inkluderer en fordypning eller boring 340 mellom den andre passasjen 338 og sensorkammeret 332 for å ta imot et ventilsete 342 som definerer åpningen 318 i væskestrømningsbanen 316. En seteholder 344 anbringes (f.eks. gjengekoblet) i utsparingen 340 for å beholde eller fange ventilsetet 342 inne i fordypningen 340.

[0023] For å tilveiebringe en forhåndsinnstilt belastning eller kraft på strømningsstyringsmontasjen, benytter væskeregulatoreksempelet 300 en belastningsenhet 346.1 dette eksemplet inkluderer belastningsenheten 346 et forspenningselement 348 (f.eks. en fjær) anbrakt inne i fyllekammeret 328 mellom et fast fjærsete 350 og et justerbart fjærsete 352, og som gir en referansekraft eller belastning (f.eks. en forhåndsinnstilt kraft) på strømningsstyreenheten 324. En fjærjustering 354 justerer (f.eks. øker eller minker) mengden av en forhåndsinnstilt kraft eller last som forspenningselementet 348 utøver på første side 326 av strømningsstyringsmontasjen 324. Som vist inkluderer fjærjusteringen 354 en skrue som gjenges til dekselet 304 og inngriper det justerbare fjærsetet 350. Rotering av fjærjusteringen 354 i en første retning (f.eks. med urviseren), eller en andre retning (f.eks. mot urviseren), varierer mengden av kompresjon av forspenningselementet 348 (f.eks. komprimerer eller dekomprimerer forspenningselementet 348) og dermed mengden av belastning som utøves på den første siden 326 av strømningsstyreenheten 324. Lasten gitt av forspenningselementet 348 justeres til å tilsvare et ønsket forhåndsinnstilt trykk for væskeregulatoren 300 og overføres til

strømningsstyringsmontasjen 324 via det faste fjærsetet 350.

[0024] Selv om det ikke er vist kan en belastning inne i fyllekammeret 328 (f.eks. på en trykksensor) tilveiebringes via en reguleringsvæske (f.eks. hydraulikkolje, trykkluft osv.) i stedet for forspenningselementet 348, i andre eksempler. For eksempel kan dekselet 304 inkludere en lastevæskepassasje eller -port for å væskemessig koble en reguleringsvæske til fyllekammeret 328.

[0025] I motsetning til kjente væskeregulatorer, inkluderer væskeregulatoren 300 én eller flere tetninger 356 anbrakt mellom regulatorenheten 306 og dekselet 304 og/eller dekselet 304 og hetten 308, for å isolere eller forsegle en indre overflate av huset 302, f.eks. lastkammeret 328, mot miljøforhold som ligger utenfor væskeregulatoren 300 (f.eks. ytre væsketrykk). I noen eksempler kan en tetning være anbrakt mellom dekselet 304 og fjærjusteringen 354 (f.eks. dersom hetten 308 ikke er gitt). For eksempel kan fjærjusteringen 354 inkludere en ikke-gjenget del for å samvirke med en tetning. Tetningen kan anbringes inni et spor i den ikke-gjengede delen av fjærjusteringen 354 og/eller en åpning 357 (f.eks. en ikke-gjenget åpning) på dekselet 304. Som et resultat påvirker ikke miljøforhold (f.eks. væsketrykk) utenfor væskeregulatoren 300 nøyaktigheten til belastningsenheten 346.

[0026] Som vist i FIG. 3 inkluderer strømningskontrollenheten 324 en trykksensor 358 som har et første trykkføleransikt eller -overflate 358a (f.eks. et område) for å avføle et trykk i en prosessvæske inne i sensorkammeret 332 og et andre trykkføleransikt eller -overflate 358b for å avføle et trykk eller kraft gitt av belastningsenheten 346. Kraften av belastningsenheten 346 påføres den andre avfølingsoverflaten 358b i trykksensoren 358 via fjærsetet 350. Avfølingsoverflatene 358a og 358b er begge i det vesentlige vinkelrette i forhold til en lengdeakse 360 av huset 302.

[0027] I det illustrerte eksempelet er trykksensoren 358 et sylindrisk, langstrakt legeme eller spindel som har en første spindelende eller stempelhode 362 for å definere den første sensorflaten 358a og en andre spindelende 364 for å definere den andre sensorflaten 358b. I dette eksemplet har den andre spindelenden 364 en redusert profil eller diameter i forhold til den første spindelenden 362.

[0028] Trykksensoren 358 beveger en fjærstøtte 366 i forhold til ventilsetet 342 for å styre væskestrømning gjennom væskestrømningsbanen 316. Trykksensoren 358 inkluderer særlig en åpning eller et beholderhulrom 368 nærliggende sensorflaten 358a for å motta fjærstøtten 366. En holder 370 kobles til beholderhulrommet 368 via f.eks. gjenger og beholder fjærstøtten 366 og et forspenningselement 372 i beholderhulrommet 368. Beholderen 370 er et sylindrisk legeme som har en åpning for glidemottak av fjærstøtten 366.

[0029] Forspenningselementet 372 har en fjærhastighet som er vesentlig mindre enn fjærhastigheten til forspenningselementet 348.1 motsetning til kjente regulatorer, som inkluderer en fjærstøtte integrert tilformet med en spindeldel, gjør forspenningselementet 372 det mulig for fjærstøtten 366 å bevege seg i forhold til trykksensoren 358. Som et resultat hindrer forspenningselementet 372 fjærstøtten 366 fra tvungen inngripen i ventilsetet 342 under trykksvingninger i væskestrømningsbanen 316 og/eller når væskeregulatoren 300 beveger seg til en lukket stilling, for derved å forebygge eller vesentlig redusere skade på fjærstøtten 366 og/eller ventilsetet 342 (f.eks. når ventilsetet 342 og/eller fjærstøtten 366 er sammensatt av et mykt eller sprøtt materiale, slik som wolframkarbid).

[0030] For å lede trykksensoren 358 og/eller fjærstøtten 366, inkluderer væskeregulatoren 300 en sensorguide eller utblåsningsprevensjonsapparatur 374. Som vist anbringes den andre spindelenden 364 i trykksensoren 358 glidbart inne i en boring 376 av sensorguiden 374 og strekker seg inn i minst én del av fyllekammeret 328. Den første spindelenden 362 glider eller beveger seg inne i sensorkammeret 332 ettersom den andre spindelenden 364 glir eller beveger seg inne i boringen 376. Som beskrevet nedenfor væskeisolerer eller -utkobler sensorguiden 374 (f.eks. via én eller flere tetninger) fyllekammeret 328 og sensorkammeret 332 og hindrer en utblåsningstilstand (f.eks. gjennom en lufteåpning).

[0031] Under drift gir en høytrykksvæskekilde væskekoblet til innløpet 320 trykksatt væske til sensorkammeret 332 via den første passasjen 336. Med et referansetrykk gitt via belastningsenheten 346, avføler sensorkammeret 332 et trykk i den trykksatte væsken ved innløpet 320.1 sin tur forårsaker en trykkforskjell over trykksensoren 358 gitt av væsken i sensorkammeret 332 og kraften fra belastningsenheten 346 at strømningsstyringsmontasjen 214 beveger seg i forhold til ventilsetet 342.

[0032] Et trykk i prosessvæsken oppstrøms for innløpet 320 avfølt av sensorkammeret 332 som påfører en kraft på trykksensoren 358 som er større enn den forhåndsinnstilte belastningen eller kraften gitt av belastningsenheten 346 beveger f.eks. trykksensoren 358, og dermed fjærstøtten 366 vekk fra ventilsetet 342 (f.eks. en åpen stilling), for å tillate prosessvæske (f.eks. prosessvæsken 116 i FIG. 1) å strømme mellom innløpet 320 og utløpet 322. Når trykket i prosessvæsken påfører en kraft til trykksensoren 358 som er mindre enn den forhåndsinnstilte belastningen eller kraften gitt av belastningsenheten 346, beveger trykksensoren 358 seg mot fjærstøtten 366, slik at fjærstøtten 366 kobles til ventilsetet 342 (f.eks. en lukket posisjon) for å forhindre væskestrømning mellom innløpet 320 og utløpet 322.

[0033] FIG. 4 viser et forstørret, delvis snittriss av væskeregulatoreksempelet 300 i

FIG. 3. Som vist i FIG. 4, anbringes sensorguiden 374 mellom lastkammeret 328 og sensorkammeret 332 for å isolere, separere eller på annen måte væskemessig å frakoble fyllekammeret 328 fra sensorkammeret 332. Sensorguiden 374 i det viste eksempelet er et sylindrisk legeme 402 som har flere trinndeler 404 rundt en perifer kant eller overflate 406 av legemet 402. Trinndelene 404 retter seg inn med og/eller kobles til (f.eks. parvis tilkoblende) respektive trinndeler 408 anbrakt dannet på en indre overflate 410 av regulatorenheten 306 når den kobles til væskeregulatoren 300.

[0034] For å væskemessig isolere eller koble fra fyllekammeret 328 og sensorkammeret 332 benytter sensorguiden 374 en første tetningsenhet 412 (f.eks. en dynamisk tetningsenhet) anbrakt inne i boringen 376 i nærheten av den andre spindelenden 364. Den første tetningsenheten 412 inkluderer første og andre tetninger 414a-b (f.eks. dynamiske tetninger eller O-ringer) nærliggende den andre spindelenden 364 av trykksensoren 358 for å gi en i det vesentlige tett forsegling mellom en ytre overflate 416 av den andre spindelenden 364 og en indre overflate 418 av boringen 376. For eksempel hindrer tetningene 414a-b væskestrømning mellom sensorkammeret 332 og fyllekammeret 328 gjennom boringen 376 og langs den andre spindelenden 364 ettersom den andre spindelenden 364 glir inne i boringen 376. Tetningene 414a-b (f.eks. O-ringer) anbringes inne i respektive fordypninger eller spor 420a-b i den indre overflaten 418 av boringen 376 definert eller dannet av sensorguiden 374 og/eller den andre spindelenden 364. Den første tetningsenheten 412 kan inkludere sikringsringer 422 (f.eks. en stempelring) for å holde tetningene 414a-b i sine respektive spor 420a-b. I tillegg, for å redusere friksjonen mellom den andre spindelenden 364 og den indre overflaten 418 av boringen 376, kan den første tetningsenheten 412 og/eller sensoren 358 inkludere én eller flere sliteringer 424.

[0035] I tillegg inkluderer sensorguiden 374 en andre tetningsenhet 426 (f.eks. statiske forseglinger eller O-ringer) anbrakt rundt den perifere overflaten 406 av sensorguiden 374 mellom trinndelene 404 av sensorguiden 374 og de respektive trinndelene 408 av regulatorlegemet 306. Særlig inkluderer den andre tetningsenheten 426 første og andre tetninger 428a-b (f.eks. O-ringer) anbrakt inne i respektive fordypninger eller spor 430a-b definert av sensorguiden 374 og/eller regulatorlegemet 306. Den andre tetningsenheten 426 kan inkludere en sikringsring 432 (f.eks. en stempelring) for å holde tetningene 428a-b i sine respektive spor 430a-b.

[0036] Således isolerer tetningene 356 (FIG. 3), tetningene 428a-b, trykksensoren 358 og/eller sensorguiden 374 fyllekammeret 328 fra trykket i omgivelsene og tetningene 414a-b for å isolere lastkammeret 328 fra væskestrømningsbanen 316. På denne måten kan f.eks. ikke trykksvingningene i væskestrømningsbanen 316 og/eller miljømessige trykksvingninger påvirke den forhåndsinnstilte belastningen for trykksensoren 358 ved belastningsenheten 346. Med andre ord vil ikke trykksvingningene i væsken som strømmer gjennom væskestrømningsbanen 316 og/eller trykkforholdene i miljøet som væskeregulatoren 300 anvendes i forårsake eller formidle en kraft til trykksensoren 358 (f.eks. via fyllekammeret 328) som ellers ville øke den forhåndsinnstilte belastningen gitt av forspenningselementet 348.

[0037] Isolering av fyllekammeret 328 fra sensorkammeret 332 hindrer også væske under relativt høyt trykk fra å strømme inn i dekselet 304 og forårsake skade på huset 302 for væskeregulatoren 300 (f.eks. en utblåsningstilstand) under et tetningsfeilforhold. Særlig omfattes dekselet 304 vanligvis av et tynnvegget legeme som følge av plassbegrensninger i for eksempel brønnen 106 beskrevet i FIG. 1.

[0038] For å hindre oppbygging av et forholdsvis høyt trykk f.eks. 10 000 psi) i fyllekammeret 328 i tilfelle av en svikt i én eller flere av tetningene 414a-b og/eller 428a-b, inkluderer sensorguiden 374 en ventilstrømningsbane eller en utblåsningsbane eller kanal 434.1 det viste eksempelet anbringes ventilstrømningsbanen 434 mellom tetningen 414a (f.eks. en lavere tetning) og tetningen 414b (f.eks. en øvre tetning). I det viste eksempelet, er ventilstrømningsbanen 434 for sensorguiden 374 flere ventilasjonsstrømningsbaner eller -kanaler 434a-b (f.eks. borehull) i radial avstand (f.eks. symmetrisk eller asymmetrisk) rundt lengdeaksen 440 til sensorguiden 374. Lengdeaksen 440 til sensorguiden 374 innrettes koaksialt med lengdeaksen 360 til huset 302. Som vist har ventilstrømningsbanen 434 en akse 442 som er ikke-parallell i forhold til (f.eks. er vinkelrett på eller kryssende med) lengdeaksen 440 til sensorguiden 374.

[0039] Ventilstrømningsbanen 434 inkluderer et innløp 444 i væskekommunikasjon med den ytre overflaten 418 på den andre spindelenden 364 og et utløp 446 i væskekommunikasjon med en ventileringsport 448 i huset 302. Ventileringsporten 448 kobler væskemessig/lett ventilstrømningsbanen 434 til miljøet. I noen eksempler kan ventileringsporten 448 væskemessig koble ventilstrømningsbanen 434 til en annen væskeenhet slik som for eksempel et reservoar, en væskestyreanordning, en fleksibel slange og/eller andre væskestyreanordningen(e).

[0040] Ventileringsporten 448 anbringes mellom den ytre flaten 406 av sensorguiden 374 og den ytre overflaten 312 til regulatorlegemet 306. Ventileringsporten 448 i det viste eksempelet er en kanal (f.eks. et ringformet spor) dannet rundt minst én del av den indre overflaten 410 av regulatorenheten 306.1 det viste eksempelet anbringes f.eks. ventileringsporten 448 mellom trinndelene 408 i regulatorlegemet 306, og inkluderer en akse hovedsakelig parallell i forhold til og/eller forskjøvet fra aksen til ventileringsstrømningsbanen 434.1 noen eksempler inkluderer væskeregulatoren 300 flere ventileringsporter 448 radialt adskilt rundt lengdeaksen 360 til huset 302 som innrettes med de respektive banene til strømmen gjennom lufteåpningene 434a-b til sensorguiden 374. I noen eksempler inkluderer væskeregulatoren 300 flere ventileringsporter 448 radialt adskilt rundt lengdeaksen 360 til huset 302, som innrettes med de respektive banene til strømmen gjennom lufteåpningene 434a-b til sensorguiden 374.1 noen eksempler kan en akse for ventileringsporten 448 innrettes koaksialt med aksen 442 for ventilstrømningsbanen 434 og/eller kan være ikke-parallell med aksen til ventilstrømningsbanen 434. Ventileringsporten 448 kan f.eks. være i en vinkel (f.eks. en 45 graders vinkel) i forhold til ventilstrømningsbanen 434 og/eller en hvilken som helst annen retning eller orientering. Likeledes kan væskestrømningsbanen gjennom lufteåpningen 434 være i en vinkel (f.eks. en 45 graders vinkel) i forhold til en akse for ventileringsporten 448 og/eller lengdeaksen 440 til sensorguiden.

[0041] I tillegg inkluderer væskeregulatoreksempelet 300 et filter eller en tetning 450 (f.eks. et maskefilter, en O-ring) for å hindre inntrengning av faste partikler eller støv i væskeregulatoren 300 via ventileringsporten 448. Som vist inkluderer regulatorlegemet 306 et ringformet spor 452 for å motta filteret 450. Filteret 450 har en forholdsvis liten eller lav elastisitet, slik at det kan ekspandere, brekke, sprekke opp og/eller på annen måte bevege seg bort fra ventileringsporten 448 når et trykk fra en prosessvæske i sensorkammeret 332 strømmer gjennom ventileringsporten 448. Filteret 450 hindrer følgelig, som vist i eksempelet ikke trykksatt væske i miljøet fra å trenge inn i væskeregulatoren 300.1 tillegg eller alternativt, kan filteret 450 være anbrakt rundt den perifere overflaten 406 til sensorguiden 374 nærliggende utløpet 446 til ventilstrømningsbanen 434 og/eller et hvilket som helst annet egnet sted for å hindre inntrengning av partikkelmateriale fra å strømme mot tetningene 418a-b og/eller 428a-b. I noen eksempler kan filteret 450 være et skjermende maskefilter anbrakt inne i ventileringsporten 348 og/eller ventilstrømningsbanen 434.1 motsetning til filteret 450, beveger ikke et skjermende maskefilter seg i forhold til ventileringsporten 448 når et trykk fra en prosessvæske i sensorkammeret 332 strømmer gjennom ventileringsporten 448.

[0042] Selv om filteret 450 ikke hindrer trykksatt væske i å strømme inne i ventilstrømningsbanen 434, hindrer den første tetningsenheten 412 væske fra omgivelsen i å strømme til sensorkammeret 332 og fyllekammeret 328 via innløpet 444 til ventilstrømningsbanen 434. Tilsvarende hindrer den andre tetningsenheten 426 væske fra miljøet fra å strømme til sensorkammeret 332 og fyllekammeret 328 via ventileringsporten 448 (f.eks. mellom den ytre overflaten 406 av sensorguiden 374 og den indre overflaten 410 av regulatorlegemet 306).

[0043] Dermed, i drift, isolerer huset 302 fyllekammeret 328 fra trykksvingninger i miljøet som omgir væskeregulatoren 300. Særlig hindrer tetningene 356 væske fra å strømme til fyllekammeret 328 via huset 302.1 tillegg hindrer tetningene 414a-b og 428a-b væske i sensorkammeret 332 fra å strømme til fyllekammeret 328 langs den andre spindelenden 364 av trykksensoren 358 og/eller mellom den indre overflaten 410 av regulatorlegemet 306 og den ytre overflaten 406 av trykksensoren 358.

[0044] Videre, i drift, hindrer tetningene 414b og 428b trykksatt væske i omgivelsen fra å strømme til fyllekammeret 328 og tetningene 414a og 428a trykksatt væske i miljøet fra å strømme til sensorkammeret 332. Særlig tilveiebringer tetningen 414a en tetning mellom sensorkammeret 332 og ventileringsstrømningsbanen 434 og tetningen 414b gir en tetning mellom ventilstrømningsbanen 434 og lastkammeret 328. Videre tetter tetningen 428a mellom sensorkammeret 332 og ventilasjonsporten 448, og tetningen 428b tetter mellom ventileringsporten 448 og fyllekammeret 328. Dermed isoleres lastkammeret 328 i det viste eksempelet fra trykksvingninger i miljøet og/eller prosessvæsken i sensorkammeret 332. Som et resultat påvirker ikke slike trykk nøyaktigheten av belastningsenheten 346, og dermed, nøyaktigheten av væskeregulatoren 300.

[0045] Videre hindrer ventilstrømningsbanen 434 trykkoppbyggingen av en prosessvæske eller medier i fyllekammeret 328 og/eller sensorkammeret 332 dersom én av tetningene 414a-b og/eller 428a-b svikter under drift. Særlig ventileres væsken som strømmer fra sensorkammeret 332 mot fyllekammeret 328 via utboringen 376 til omgivelsene via ventilstrømningsbanen 434 og ventileringsporten 448 før væsken når frem til fyllekammeret 328. Et trykk i prosessvæsken forårsaker at filteret 450 beveger seg bort fra ventileringsporten 448 for å tillate utgang av væske fra sensorkammeret 332 til miljøet. I andre eksempler, hvis filteret imidlertid er et maskefilter, forårsaker ikke trykket i prosessvæsken at filteret beveger seg i forhold til ventileringsporten 448.

[0046] Selv om visse apparater, fremgangsmåter og produksjonsartikler har blitt beskrevet i dette dokumentet, er ikke dekningsomfanget for dette patentet begrenset til dette. Tvert imot dekker dette patentet alle utførelsesformene som med rimelighet faller innenfor omfanget av de vedlagte kravene, enten bokstavelig eller i henhold til ekvivalenslæren.

Claims (21)

1. Væskeregulator, omfattende: et regulatorlegeme som definerer et sensorkammer mellom et innløp og et utløp for en væskestrømningspassasje i væskeregulatoren; et deksel koblet til regulatorlegemet, hvor dekselet definerer et fyllekammer anbrakt nærliggende sensorkammeret, hvor fyllekammeret i det vesentlige forsegles i forhold til sensorkammeret og en omgivelse som omgir væskeregulatoren; og en sensorguide anbrakt mellom sensorkammeret og fyllekammeret, hvor sensorguiden har minst én tetning for væskemessig å isolere lastkammeret fra sensorkammeret, sensorguiden har en ventilstrømningsbane mellom sensorkammeret og fyllekammeret for å lufte/ventilere sensorkammeret under en feiltilstand i minst én tetning.

2. Væskeregulator ifølge krav 1, videre omfattende en ventileringsport i væskekommunikasjon med luftstrømningsbanen, hvor ventileringsporten væskekobler ventilstrømningsbanen for sensorguiden til en ytre overflate av regulatorlegemet.

3. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, videre omfattende et filter anbrakt nærliggende et utløp for ventileringsporten for å hindre inntrengning av partikkelmateriale i ventilstrømningsbanen.

4. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvor væskestrømningsbanen gjennom lufteåpningen i sensorguiden har en akse som hovedsakelig er vinkelrett på en langsgående akse for regulatorlegemet.

5. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvor sensorguiden inkluderer en åpning for glidbart å motta minst en første del av en trykksensor, hvor åpningen har en akse som er ikke-parallell i forhold til en akse for ventilstrømningsbanen.

6. Væskeregulator ifølge et hvilken som helst av de foregående kravene, hvor den minste ene tetningen gir en tetning mellom sensorkammeret og ventilstrømningsbanen.

7. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, videre omfattende en annen tetning for å tette mellom ventilstrømningsbanen og fyllekammeret.

8. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, videre omfattende en første, ytre tetning anbrakt rundt en periferioverflate på sensorguiden for å tette mellom sensorkammeret og en luftingsport for regulatorlegemet og en andre ytre tetning anbrakt på den perifere overflaten av sensorguiden for å tette mellom luftingsporten og fyllekammeret.

9. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvori sensorguiden omfatter et sylindrisk legeme og ventilstrømningsbanen omfatter flere ventileringsvæskebaner i radial avstand i forhold til en lengdeakse for sensorguiden.

10. Væskeregulator, omfattende: en sensorguide anbrakt mellom et sensorkammer for væskeregulatoren og et fyllekammer for væskeregulatoren, sensorguiden har en ventilstrømningsbane som er ikke-parallell i forhold til en lengdeakse for sensorguiden; en første tetning anbrakt mellom luftstrømningsbanen og lastkammeret for å hindre væskestrøm eller trykk til fyllekammeret; og en andre tetning anbrakt mellom luftstrømningsbanen og sensorkammeret for å hindre væskestrøm eller trykk mellom sensorkammeret og ventilstrømningsbanen.

11. Væskeregulator ifølge krav 10, videre omfattende et regulatorlegeme, hvor regulatorlegemet har en ventileringsport nærliggende ventilasjonsstrømbanen for å væskekoble ventilstrømningsbanen til et miljø som omgir væskeregulatoren.

12. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, videre omfattende en tredje tetning anbrakt rundt en periferisk overflate på sensorguiden for å hindre væskestrømning mellom ventileringsporten og fyllekammeret og en fjerde tetning anbrakt rundt den perifere overflaten av sensorguiden for å hindre væskestrømning mellom luftingsporten og sensorkammeret.

13. Regulator ifølge et hvilken som helst av de foregående kravene, hvori luftestrømningsbanen anbringes mellom de første og tredje tetningene og de andre og fjerde tetningene.

14. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvor ventilstrømningsbanen skal ventilere en trykksatt væske inne i sensorkammeret til et miljø som omgir regulatorlegemet, når den fjerde tetningen er i en feiltilstand.

15. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, videre omfattende et filter anbrakt nærliggende ventileringsporten for å hindre inntrengning av partikkelmateriale i ventilstrømningsbanen via ventileringsporten.

16. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, videre omfattende en trykksensor glidbart koblet til en åpning på sensorguiden, hvor åpningen innrettes koaksialt med lengdeaksen til sensorguiden.

17. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvor trykksensoren er bevegelig i åpningen mellom en første posisjon og en andre posisjon, basert på en kraftforskjell gitt over et første trykkavfølingsområde av trykksensoren i kommunikasjon med sensorkammeret og et andre trykkavfølingsområde av trykksensoren i kommunikasjon med fyllekammeret.

18. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvor de første og andre tetningene hindrer væskestrømning eller trykk fra et miljø som omgir væskeregulatoren til fyllekammeret eller sensorkammeret via ventilstrømningsbanen.

19. Væskeregulator ifølge et hvilket som helst av de foregående kravene, hvor ventilstrømningsbanen skal ventilere en trykksatt væske inni sensorkammeret til et miljø som omgir regulatorlegemet, når den første tetningen er i en feiltilstand.

20. Væskeregulator, hvor regulatoren har et legeme for å definere en væskestrømningspassasje mellom et innløp og et utløp, omfattende: midler til å kontrollere væskestrømning eller trykk inni væskestrømningspassasjen i regulatoren mellom innløpet og utløpet; midler for avføling av et trykk i en væske i et sensorkammer driftskoblet til midlene for å styre væskestrømning, hvor midlene for avføling anbringes mellom innløpet og utløpet; midler for nærliggende belasting av midlene for avføling av trykket; midler til å tette midlene for lasting fra sensorkammeret og et miljø som omgir regulatorlegemet; og midler for ventilering anbrakt mellom midlene for tetning og midlene for lasting, hvor midlene for ventilering skal ventilere en trykksatt væske i væskekommunikasjon med midlene for avføling til miljøet, når midlene for tetning er i en feiltilstand.

21. Væskeregulator ifølge krav 20, videre omfattende midler for filtrering koblet til midlene for å ventilere, for vesentlig å hindre partikkelmateriale fra å strømme inn i regulatorlegemet via midlene for ventilering.