NO20140616A1

NO20140616A1 - Hydrostatic pressure independent actuators and methods

Info

Publication number: NO20140616A1
Application number: NO20140616A
Authority: NO
Inventors: Richard Caminari
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2014-05-23

Abstract

En aktuator som kan brukes i et borehull for å endre tilstanden til borehullverktøy. Aktuatoren har en operatør som er aksialt bevegelig i respons til endringer i produksjonsrørtrykk. Aktuatoren inkluderer en hydraulisk krets som skaper et midlertidig referansetrykk som produksjonsrørtrykket indekserer operatøren mot.An actuator that can be used in a borehole to change the state of the borehole tool. The actuator has an operator which is axially movable in response to changes in production pipe pressure. The actuator includes a hydraulic circuit which creates a temporary reference pressure against which the production pipe pressure indexes the operator.

Description

HYDROSTATISK TRYKKUAVHENGIGE AKTUATORER OG METODER HYDROSTATIC PRESSURE DEPENDENT ACTUATORS AND METHODS

BAKGRUNN BACKGROUND

[0001] Dette avsnittet gir bakgrunnsinformasjon for å gi en bedre forståelse av de forskjellige aspekter av offentliggjørelsen. Det bør bli forstått at uttalelsene i dette avsnittet av dokumentet skal leses i lys av dette, og ikke som innrømmelser av teknikkens stand. [0001] This section provides background information to provide a better understanding of the various aspects of the publication. It should be understood that the statements in this section of the document are to be read in light thereof, and not as admissions of the prior art.

[0002] Hydrokarbonvæsker slik som olje og naturgass blir hentet fra en underjordisk geologisk formasjon, henvist til som et reservoar, ved å bore en brønn som trenger gjennom den hydrokarbonbærende formasjonen. Typer av brønnkompletteringskomponenter kan bli installert i borehullet for å regulere og forbedre effektiviteten av å produsere væsker fra reservoaret. Noe av utstyret som brukes i boringen, kompletteringen, og/eller produksjonen av brønnen blir aktivert fra én stilling til en annen. [0002] Hydrocarbon liquids such as oil and natural gas are obtained from an underground geological formation, referred to as a reservoir, by drilling a well that penetrates the hydrocarbon-bearing formation. Types of well completion components can be installed in the wellbore to regulate and improve the efficiency of producing fluids from the reservoir. Some of the equipment used in the drilling, completion and/or production of the well is activated from one position to another.

SAMMENDRAG SUMMARY

[0003] I henhold til én eller flere utforminger inkluderer en hydrostatisk trykkuavhengig aktuator en operatør aksialt bevegelig i respons til en trykkdifferensial mellom et første kammer og et andre kammer. En hydraulisk krets kopler det første kammeret og det andre kammeret til en aksial boring gjennom en reguleringsanordning for å skape en midlertidig trykkdifferensial mellom det første kammeret og det andre kammeret når det aksiale boringstrykket blir manipulert. Den hydrauliske kretsen kan f.eks. opprettholde et trykk i det andre kammeret som er mindre enn det aksiale trykket når trykket i den aksiale boringen økes. I noen utforminger kan f.eks. den hydrauliske kretsen opprettholde et trykk i det andre kammeret som er større enn det aksiale boringstrykket når det aksiale boringstrykket blir minket. [0003] According to one or more embodiments, a hydrostatic pressure independent actuator includes an actuator axially movable in response to a pressure differential between a first chamber and a second chamber. A hydraulic circuit connects the first chamber and the second chamber to an axial bore through a control device to create a temporary pressure differential between the first chamber and the second chamber when the axial bore pressure is manipulated. The hydraulic circuit can e.g. maintaining a pressure in the second chamber less than the axial pressure when the pressure in the axial bore is increased. In some designs, e.g. the hydraulic circuit maintaining a pressure in the second chamber greater than the axial bore pressure when the axial bore pressure is reduced.

[0004] I henhold til én eller flere utforminger inkluderer en metode å manipulere produksjonsrørstrykk i en rørstreng som arrangerer en aktuator i et borehull og skaper en midlertidig trykkdifferensial mellom et første kammer og et andre kammer i aktuatoren når trykket blir manipulert, og aksialt beveger en operatør i respons til den midlertidige trykkdifferensialen. [0004] According to one or more embodiments, a method includes manipulating production tubing pressure in a tubing string that arranges an actuator in a wellbore and creates a temporary pressure differential between a first chamber and a second chamber in the actuator when the pressure is manipulated, and axially moves a operator in response to the temporary pressure differential.

[0005] Dette sammendraget blir gitt for å introdusere et utvalg av konsepter som blir videre beskrevet nedenfor i den detaljerte beskrivelsen. Dette sammendraget er ikke beregnet til å identifisere nøkkelfunksjoner eller viktige funksjoner av emnet som kreves, og det er heller ikke beregnet til å bli brukt som en hjelp til å begrense omfanget av emnet som kreves. [0005] This summary is provided to introduce a selection of concepts that are further described below in the detailed description. This summary is not intended to identify key features or important features of the required subject matter, nor is it intended to be used as an aid in narrowing the scope of the required subject matter.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0006] Utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer og metoder blir beskrevet med henvisning til de følgende figurer. De samme numrene blir brukt i alle figurene for å henvise til like funksjoner og komponenter. Det understrekes at, i henhold til standard praksis i bransjen, er forskjellige funksjoner ikke nødvendigvis tegnet i målestokk. Faktum er at dimensjonene til forskjellige funksjoner kan bli tilfeldig økt eller redusert for klarhet i omtalen. [0006] Designs of hydrostatic pressure-independent actuators and methods are described with reference to the following figures. The same numbers are used in all figures to refer to similar functions and components. It is emphasized that, in accordance with standard industry practice, various functions are not necessarily drawn to scale. The fact is that the dimensions of various functions may be arbitrarily increased or decreased for clarity of discussion.

[0007] Figur 1 illustrerer et brønnsystem hvor utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer og metoder kan brukes. [0007] Figure 1 illustrates a well system where designs of hydrostatic pressure-independent actuators and methods can be used.

[0008] Figur 2 illustrerer et eksempel på et borehullverktøy som inkorporerer en hydrostatisk trykkuavhengig aktuator i henhold til én eller flere utforminger. [0008] Figure 2 illustrates an example of a downhole tool that incorporates a hydrostatic pressure independent actuator according to one or more designs.

[0009] Figur 3 illustrerer et eksempel på en tellermekanisme som kan brukes med hydrostatiske trykkuavhengige aktuatorer og metoder i henhold til én eller flere utforminger. [0009] Figure 3 illustrates an example of a counter mechanism that can be used with hydrostatic pressure independent actuators and methods according to one or more designs.

[0010] Figur 4 er et skjematisk diagram av en utforming av en hydraulisk krets i henhold til én eller flere utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer. [0010] Figure 4 is a schematic diagram of a design of a hydraulic circuit according to one or more designs of hydrostatic pressure independent actuators.

[0011] Figur 5 er en grafisk illustrasjon av en trykk versus tid-respons av utformingen illustrert i figur 4. [0011] Figure 5 is a graphical illustration of a pressure versus time response of the design illustrated in Figure 4.

[0012] Figur 6 er et skjematisk diagram av en utforming av en hydraulisk krets i henhold til én eller flere utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer. [0012] Figure 6 is a schematic diagram of a design of a hydraulic circuit according to one or more designs of hydrostatic pressure independent actuators.

[0013] Figur 7 er en grafisk illustrasjon av en trykk versus tid-respons av utformingen illustrert i figur 6. [0013] Figure 7 is a graphical illustration of a pressure versus time response of the design illustrated in Figure 6.

[0014] Figur 8 er et skjematisk diagram av en utforming av en hydraulisk krets i henhold til én eller flere utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer. [0014] Figure 8 is a schematic diagram of a design of a hydraulic circuit according to one or more designs of hydrostatic pressure independent actuators.

[0015] Figur 9 er en grafisk illustrasjon av en trykk versus tid-respons av utformingen illustrert i figur 8. [0015] Figure 9 is a graphical illustration of a pressure versus time response of the design illustrated in Figure 8.

DETAUERT BESKRIVELSE DETAILED DESCRIPTION

[0016] Det skal bli forstått at den følgende offentliggjørelsen gir forskjellige utforminger, eller eksempler, for å implementere forskjellige funksjoner i forskjellige utforminger. Spesielle eksempler på komponenter og arrangementer blir beskrevet nedenfor for å forenkle offentliggjørelsen. Disse er selvfølgelig bare eksempler og er ikke ment å være begrensende. I tillegg kan offentliggjørelsen gjenta referansetall og/eller-bokstaver i de forskjellige eksemplene. Denne repetisjonen er for enkelhets og klarhets skyld, og indikerer i seg selv ikke et forhold mellom de forskjellige utformingene og/eller konfigurasjonene som blir omtalt. [0016] It should be understood that the following disclosure provides different designs, or examples, to implement different functions in different designs. Specific examples of components and arrangements are described below to facilitate disclosure. These are of course only examples and are not intended to be limiting. In addition, the publication may repeat reference numbers and/or letters in the various examples. This repetition is for simplicity and clarity, and does not in itself indicate a relationship between the various designs and/or configurations discussed.

[0017] Slik de brukes her, blir termene "tilkople", "tilkopling", "tilkoplet", "koplet til" [0017] As used herein, the terms "connect", "connection", "connected", "connected to"

og "tilkopling" brukt til å bety "i direkte tilkopling til" eller "tilkoplet til via ett eller flere elementer", og termen "sett" blir brukt til å bety "ett element" eller "mer enn ett element". Videre blir termene "kople", "kopling", "koplet", "koplet sammen" og "koplet med" brukt til å bety "direkte koplet sammen" eller "koplet sammen via ett eller flere elementer." Som brukt her, indikerer termene "opp" og "ned", "øvre" og "nedre", "øverst" og "nederst" og andre like termer relativ stilling til et bestemt punkt eller element og blir brukt for å tydeligere beskrive noen elementer. Vanligvis er disse termene relatert til et referansepunkt slik som overflaten hvor boreoperasjonene blir igangsatt fra, som det øverste punktet og den totale dybden er det laveste punktet, hvor brønnen (f.eks. borehullet) er vertikalt, horisontalt eller skråstilt relativt til overflaten. I denne offentliggjørelsen kan "hydraulisk tilkoplet," "hydraulisk koplet," og lignende termer bli brukt til å beskrive elementer som er tilkoplet på en slik måte at væsketrykk kan bli sendt mellom og blant de tilkoplede elementene. and "connecting" used to mean "in direct connection with" or "connected to via one or more elements", and the term "set" being used to mean "one element" or "more than one element". Furthermore, the terms "couple", "coupling", "coupled", "coupled together" and "coupled with" are used to mean "directly coupled" or "coupled together via one or more elements." As used herein, the terms "up" and "down", "upper" and "lower", "top" and "bottom" and other similar terms indicate relative position to a particular point or element and are used to more clearly describe some elements . Usually these terms are related to a reference point such as the surface from which the drilling operations are initiated, as the top point and the total depth is the lowest point, where the well (eg the borehole) is vertical, horizontal or inclined relative to the surface. In this disclosure, "hydraulic connected," "hydraulic coupled," and similar terms may be used to describe elements that are connected in such a way that fluid pressure can be transmitted between and among the connected elements.

[0018] Figur 1 illustrerer et eksempel på et brønnsystem 10 hvor utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer og metoder, generelt benevnt med tallet 12, kan brukes. Det illustrerte brønnsystemet 10 omfatter en brønnkomplettering 14 utplassert for bruk i en brønn 16 som har et borehull 18. Borehull 18 kan bli foret med foringsrør 20 som f.eks. har åpninger 22 (f.eks., perforeringer, slisset foring, filterduk) som væske kan strømme gjennom mellom den omliggende formasjonen 24 og borehull 18. Komplettering 14 blir utplassert i borehull 18 under et brønnhode 26 arrangert på en overflate 28 (f.eks. jordoverflate, havbunn). [0018] Figure 1 illustrates an example of a well system 10 where designs of hydrostatic pressure-independent actuators and methods, generally designated by the number 12, can be used. The illustrated well system 10 comprises a well completion 14 deployed for use in a well 16 which has a borehole 18. Borehole 18 can be lined with casing pipe 20 such as has openings 22 (e.g., perforations, slotted liner, filter cloth) through which fluid can flow between the surrounding formation 24 and wellbore 18. Completion 14 is deployed in wellbore 18 below a wellhead 26 arranged on a surface 28 (e.g. .earth surface, seabed).

[0019] Aktuator 12 er driftsmessig tilkoplet til et verktøyelement 40 for å danne et borehullverktøy 30.1 denne utformingen blir borehullverktøy 30 utplassert i et borehull 18 på en rørstreng 32. Rørstreng 32, også henvist til som produksjonsrør 32, kan bli dannet ved å kople sammen deler av gjengede rør, kontinuerlige lengder av rør (f.eks. rørspiral, fleksitubo), og lignende som gir en aksial boring 42. Selv om borehullverktøy 30 er avbildet som å være arrangert i en vertikal del av borehull 18, kan borehullverktøy 30 bli arrangert i en lateral eller avbøyd seksjon. Et ringrom 36 sitter mellom en utvendig overflate av produksjonsrør 32 og borehullverktøy 30 og den innvendige overflaten til borehull 18. Trykket i ringrom 36 kan bli henvist til i noen utforminger som foringsrørtrykk, og det er forbundet med det hydrostatiske trykket til væskesøylen i ringrom 36. [0019] Actuator 12 is operationally connected to a tool element 40 to form a borehole tool 30.1 in this design, borehole tool 30 is deployed in a borehole 18 on a pipe string 32. Pipe string 32, also referred to as production pipe 32, can be formed by connecting sections of threaded tubing, continuous lengths of tubing (e.g., coil tubing, flexitubo), and the like that provide an axial bore 42. Although downhole tool 30 is depicted as being arranged in a vertical portion of downhole 18, downhole tool 30 may be arranged in a lateral or deflected section. An annulus 36 sits between an exterior surface of production tubing 32 and downhole tool 30 and the interior surface of borehole 18. The pressure in annulus 36 may be referred to in some designs as casing pressure, and it is associated with the hydrostatic pressure of the fluid column in annulus 36.

[0020] I et ikke-begrensende eksempel blir borehullverktøyet 30 beskrevet som en ventil, f.eks. en formasjonsisolasjonsventil, og verktøyelementet 40 kan være et kule-type reguleringselement eller et plate-type ventilreguleringselement. Andre typer verktøyelementer, f.eks. hylser, blir overveid og tatt i betraktning innen omfanget av de vedlagte krav. Borehullverktøy 30 er en anordning som har to eller flere driftsstillinger (dvs. tilstander), f.eks. åpen og lukket stilling for å regulere væskestrøm, delvis åpnede (f.eks. strupede) væskereguleringsstillinger, og av- og på-stillinger. Eksempler på borehullverktøy 30 inkluderer uten begrensning, ventiler slik som formasjonsisolasjonsventiler ("FIV"), innstrømnings-/utstrømningsreguleringsanordninger ("ICD"), strømningsreguleringsventiler ("FCV"), choker, o.l. samt andre borehullanordninger. [0020] In a non-limiting example, the downhole tool 30 is described as a valve, e.g. a formation isolation valve, and the tool element 40 may be a ball-type control element or a plate-type valve control element. Other types of tool elements, e.g. sleeves, are considered and taken into account within the scope of the attached requirements. Borehole tool 30 is a device that has two or more operating positions (ie states), e.g. open and closed position to regulate fluid flow, partially open (e.g. choked) fluid control positions, and on and off positions. Examples of downhole tools 30 include, without limitation, valves such as formation isolation valves ("FIV"), inflow/outflow control devices ("ICD"), flow control valves ("FCV"), chokes, and the like. as well as other borehole devices.

[0021] Aktuator 12 driver verktøyelement 40 for å regulere tilstanden, f.eks. åpen eller lukket, av verktøyelement 40. Aktuator 12 er et inngrepsfritt apparat, også kjent som en utkoplingsbesparende anordning, som letter fjernaktivering av verktøyelement 40, f.eks. fra overflate 28.1 denne henseende, kan i henhold til noen utforminger, aktuator 12 av borehullverktøy 30 bli fjerndrevet ved å manipulere trykket, her kalt "produksjonsrørtrykket," inne i rørstreng 32. Produksjonsrørtrykket kan bli manipulert f.eks. ved drift av pumpe 34 for å øke og minke rørtrykket. Aktuator 12 kan inkludere en tellermekanisme 46 (f.eks. indekser, J-slisse) som forhindrer aktuator 12 fra å endre stillingen til verktøyelement 40 inntil et forhåndsbestemt antall eller sekvens av trykksykluser blir påført. En trykksyklus kan bli fullført ved å øke produksjonsrørtrykket og den etterfølgende avtappingen av rørtrykk. I henhold til noen utforminger blir aktuator 12 drevet av endringene i produksjonsrørtrykket og aktuatordriften er ikke avhengig av et separat referansetrykk slik som foringsrørtrykk eller et kammer med høyt trykksatt gass, slik som nitrogen. [0021] Actuator 12 drives tool element 40 to regulate the condition, e.g. open or closed, by tool element 40. Actuator 12 is an intervention-free device, also known as a disconnection-saving device, which facilitates remote activation of tool element 40, e.g. from surface 28.1 in this regard, according to some designs, actuator 12 of downhole tool 30 can be remotely operated by manipulating the pressure, here called the "production pipe pressure," inside the pipe string 32. The production pipe pressure can be manipulated e.g. by operating pump 34 to increase and decrease pipe pressure. Actuator 12 may include a counter mechanism 46 (eg, indexes, J-slot) that prevents actuator 12 from changing the position of tool member 40 until a predetermined number or sequence of pressure cycles is applied. A pressure cycle can be completed by increasing the production pipe pressure and the subsequent draining of pipe pressure. According to some designs, actuator 12 is driven by changes in production tubing pressure and actuator operation does not rely on a separate reference pressure such as casing pressure or a chamber of highly pressurized gas such as nitrogen.

[0022] Figur 2 illustrerer et eksempel på et borehullverktøy 30 avbildet som en formasjonsisolasjonsventil ("FIV") som inkorporerer en aktuator 12 i henhold til én eller flere utforminger. I den avbildede utformingen er verktøyelement 40 et kule-type ventillukkingselement. Verktøyelement 40 blir illustrert i en lukket stilling som blokkerer væskestrøm gjennom aksialboring 42. Med henvisning til figur 1 og 2, inkluderer det avbildede borehullverktøyet 30 gjengede ender 44 for å tilkople til produksjonsrør 32 og danne aksial boring 42 gjennom produksjonsrør 32 og borehullverktøy 30. [0022] Figure 2 illustrates an example of a downhole tool 30 depicted as a formation isolation valve ("FIV") incorporating an actuator 12 according to one or more embodiments. In the illustrated design, tool member 40 is a ball-type valve closure member. Tool member 40 is illustrated in a closed position blocking fluid flow through axial bore 42. Referring to Figures 1 and 2, the illustrated downhole tool 30 includes threaded ends 44 for connecting to production tubing 32 and forming axial bore 42 through production tubing 32 and downhole tool 30.

[0023] Den avbildede aktuator 12 inkluderer en verktøyoperatør eller en operatørstamme 54 [0023] The depicted actuator 12 includes a tool operator or an operator stem 54

(f.eks. stempel), et første kammer 56, og et andre kammer 58. I den avbildede utformingen er operatørstamme 54 driftsmessig koplet til hus 60 med en tellermekanisme 46. Med henvisning til figur 3, inkluderer en utforming av tellermekanisme 46 et J-slissemønster 50 dannet på f.eks. en utvendig overflate 64 av en del av operatørstamme 54. Den avbildede tellermekanismen 46 er et ikke-begrensende eksempel på en tellermekanisme som kan brukes i forskjellige utforminger og som kan bli konfigurert i forskjellige variasjoner og inkludere forskjellige anordninger. (e.g., piston), a first chamber 56, and a second chamber 58. In the illustrated embodiment, operator stem 54 is operatively coupled to housing 60 with a counter mechanism 46. Referring to Figure 3, one embodiment of counter mechanism 46 includes a J -slit pattern 50 formed on e.g. an exterior surface 64 of a portion of operator stem 54. The depicted counter mechanism 46 is a non-limiting example of a counter mechanism that may be used in various designs and may be configured in various variations and include various devices.

[0024] Aksial bevegelse av operatørstamme 54 kan bli holdt mellom et første stopp 76 og et andre stopp 78 med tilkoplingen av operatørstamme 54 til huset 60 med tellermekanisme 46.1 den avbildede utformingen kan f.eks. aksial bevegelse oppover av operatørstamme 54 bli stoppet av kontakten med festeøre 52 til operatørstamme 54 mot første stopp 76 som er avbildet som en skulder av hus 60. Bevegelse nedover av operatørstamme 54 kan bli begrenset av en tellermekanisme 46 til en stilling over andre stopp 78 inntil sekvensen av produksjonsrørtrykksykluser definert av J-slissemønster 50 til tellermekanismen 46 er fullført. Etter fullføring av syklustellingen av tellermekanisme 46, får operatørstamme 54 lov til å bevege seg lenger aksialt enn tidligere tillatt for å gripe in i låseelement 62 for å flytte verktøyelement 40 til den neste stillingen, f.eks. til den åpne stillingen i denne utformingen. I aktiveringsslag, eller syklus, av operatørstamme 54, kan festeøre 52 bli flyttet proksimalt til eller i kontakt med det andre stopp 78. Operatørstamme 54 blir beskrevet som en aksial bevegelse mellom en første stilling og en andre stilling. For beskrivelsesformål blir den første stillingen beskrevet med henvisning til første stopp 76, og den andre stillingen blir beskrevet med henvisning til andre stopp 78. Det blir imidlertid bemerket at den første og andre stillingen ikke blir brukt til å identifisere nøyaktige steder, men blir brukt til å generelt identifisere stillinger som er plassert aksialt med mellomrom i forhold til hverandre. [0024] Axial movement of operator stem 54 can be held between a first stop 76 and a second stop 78 with the connection of operator stem 54 to housing 60 with counter mechanism 46.1 the depicted design can e.g. upward axial movement of operator stem 54 be stopped by the contact with attachment ear 52 of operator stem 54 against first stop 76 which is depicted as a shoulder of housing 60. Downward movement of operator stem 54 can be limited by a counter mechanism 46 to a position above second stop 78 until the sequence of production tubing pressure cycles defined by J-slot pattern 50 until counter mechanism 46 is complete. Upon completion of the cycle count of counter mechanism 46, operator stem 54 is allowed to move further axially than previously allowed to engage locking member 62 to move tool member 40 to the next position, e.g. to the open position in this design. In the activation stroke, or cycle, of operator stem 54, attachment ear 52 may be moved proximal to or in contact with second stop 78. Operator stem 54 is described as an axial movement between a first position and a second position. For purposes of description, the first position is described with reference to first stop 76, and the second position is described with reference to second stop 78. However, it is noted that the first and second positions are not used to identify precise locations, but are used to to generally identify positions that are axially spaced relative to each other.

[0025] Kammer 56, 58 kan bli skaffet i veggen til hus 60.1 den avbildede utformingen er f.eks. hvert kammer 56, 58 dannet mellom en del av operatørstamme 54 og hus 60 mellom tetninger 70, f.eks. O-ringer. Operatørstamme 54 inkluderer en første side 72 åpen til første kammer 56 og en andre side 74 åpen til andre kammer 58. Første og andre kammer 56, 58 er hvert hydraulisk koplet til aksial boring 42 f.eks. gjennom trykk-kompensator 66 (dvs. produksjonsrørkompensator) og krets 68 som videre beskrevet nedenfor med henvisning til de illustrerte hydrauliske kretser 38. I henhold til noen utforminger av de hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer og metoder kan den hydrauliske kretsen være et lukket sløyfesystem som inneholder en ren driftsvæske (f.eks. olje, vann, gass, komprimerbare væsker). I henhold til én eller flere utforminger, er andre kammer 58 hydraulisk koplet til aksial boring 42 gjennom én eller flere reguleringsanordninger, generelt benevnt med tallet 75. Reguleringsanordninger75 kan inkludere, uten begrensning, avlastningsanordninger 80 (figur 4, 8), kontrollanordninger 82 (figur 4, 8), strømningsbegrensere 84 (figur 6), o.l. Reguleringsanordning 75 kan bli hydraulisk tilkoplet mellom aksial boring 42 og andre kammer [0025] Chambers 56, 58 can be provided in the wall of house 60.1 the depicted design is e.g. each chamber 56, 58 formed between a part of operator stem 54 and housing 60 between seals 70, e.g. O-rings. Operator stem 54 includes a first side 72 open to first chamber 56 and a second side 74 open to second chamber 58. First and second chambers 56, 58 are each hydraulically connected to axial bore 42 e.g. through pressure compensator 66 (ie production tubing compensator) and circuit 68 as further described below with reference to the illustrated hydraulic circuits 38. According to some designs of the hydrostatic pressure independent actuators and methods, the hydraulic circuit may be a closed loop system containing a pure operating fluid (e.g. oil, water, gas, compressible fluids). According to one or more designs, second chamber 58 is hydraulically coupled to axial bore 42 through one or more control devices, generally designated by the numeral 75. Control devices 75 may include, without limitation, relief devices 80 (Figures 4, 8), control devices 82 (Figure 4, 8), flow restrictors 84 (figure 6), etc. Regulating device 75 can be hydraulically connected between axial bore 42 and second chamber

58 for å skape et referansetrykk i andre kammer 58 i respons til å manipulere produksjonsrørtrykket, f.eks. øke rørtrykket eller minke rørtrykket. Volumet i andre kammer 58 og volumet til driftsvæsken er tilstrekkelig til å tillate en trykkdifferensial over hele stamme 54 og la stamme 54 slå ned. Følgelig kan driftsvæske i noen utforminger være en komprimerbar væske (dvs. væske, gass). 58 to create a reference pressure in second chamber 58 in response to manipulating the production pipe pressure, e.g. increase pipe pressure or decrease pipe pressure. The volume in second chamber 58 and the volume of the operating fluid is sufficient to allow a pressure differential across stem 54 and allow stem 54 to collapse. Accordingly, in some embodiments, operating fluid may be a compressible fluid (ie, liquid, gas).

[0026] Operatørstamme 54 kan bli tvunget til en første stilling i respons til et fleksibelt skjevbelastningselement 48 (f.eks. mekanisk fjær) som virker på operatørstamme 54 i en første retning. I utformingen avbildet i figur 2, er mekanisk fjær 48 i det andre kammer 58. Den første stillingen er forbundet med en stilling proksimalt til første stopp 76 relativt til den andre stillingen som sitter mot andre stopp 78.1 henhold til én eller flere utforminger, i respons til å manipulere produksjonsrørtrykkaktuatoren, skaper hydraulisk krets 38 et midlertidig referansetrykk, f.eks. i andre kammer 58, som operatørstamme 54 blir kretset mot for å la tellermekanisme 46 telle sykluser og for å frigjøre operatørstamme 54 for å gripe inn i og drive verktøyelement 40 til den neste stillingen. [0026] Operator stem 54 may be forced into a first position in response to a flexible biasing element 48 (eg, mechanical spring) acting on operator stem 54 in a first direction. In the design depicted in Figure 2, mechanical spring 48 is in the second chamber 58. The first position is associated with a position proximal to the first stop 76 relative to the second position that sits against the second stop 78.1 according to one or more designs, in response to manipulate the production tubing pressure actuator, hydraulic circuit 38 creates a temporary reference pressure, e.g. in second chamber 58, against which operator stem 54 is rotated to allow counter mechanism 46 to count cycles and to release operator stem 54 to engage and drive tool member 40 to the next position.

[0027] Figur 4 er et skjematisk diagram av en utforming av en hydraulisk krets 38 i henhold til én eller flere utforminger av den hydrostatisk trykkuavhengige aktuatoren 12. Figur 5 illustrerer en grafisk fremstilling av en trykk versus tid-respons av utformingen illustrert i figur 4. [0027] Figure 4 is a schematic diagram of a design of a hydraulic circuit 38 according to one or more designs of the hydrostatic pressure independent actuator 12. Figure 5 illustrates a graphical representation of a pressure versus time response of the design illustrated in Figure 4 .

[0028] Med henvisning også til figur 1 og 2, blir operatørstamme 54 illustrert som et stempel, aksialt bevegelig mellom en første stilling representert av første stopp 76 og en andre stilling representert av andre stopp 78. Operatørstamme 54 er driftsmessig koplet til en tellermekanisme 46. Første side 72 av operatørstamme 54 er åpen til første kammer 56 og andre side 74 av operatørstamme 54 er åpen til andre kammer 58. Hydraulisk krets 38 er avbildet som et lukket sløyfesystem fylt med en driftsvæske 39.1 henhold til noen utforminger kan driftsvæske 39 være en komprimerbar væske (dvs. gass, væske). Aksial boring 40 av produksjonsrør 32 blir hydraulisk koplet med første kammer 56 og andre kammer 58 gjennom trykk-kompensator 66 (dvs. produksjonsrørkompensator) og krets 68. Andre kammer 58 er hydraulisk koplet til aksial boring 42 (dvs. produksjonsrørtrykk PT) gjennom én eller flere reguleringsanordninger, generelt benevnt med tallet 75 i figur 2 og spesielt illustrert som en trykkavlastingsventil 80 (f.eks. fjærstøtteventil) og kontrollventil 82 (dvs. enveisventil) i figur 4 for å skape et midlertidig referansetrykk som operatørstamme 54 aksial kretser mot. I utformingen avbildet i figur 4 har første side 72 og andre side 74 av operatørstamme 54 stort sett det samme overflateområdet åpent til henholdsvis første og andre kammer 56, 58 og derfor er operatørstammen 54 et balansert stempel. [0028] Referring also to Figures 1 and 2, operator stem 54 is illustrated as a piston, axially movable between a first position represented by first stop 76 and a second position represented by second stop 78. Operator stem 54 is operatively connected to a counter mechanism 46 First side 72 of operator stem 54 is open to first chamber 56 and second side 74 of operator stem 54 is open to second chamber 58. Hydraulic circuit 38 is depicted as a closed loop system filled with an operating fluid 39.1 according to some designs, operating fluid 39 may be a compressible fluid (ie gas, liquid). Axial bore 40 of production pipe 32 is hydraulically connected to first chamber 56 and second chamber 58 through pressure compensator 66 (i.e. production pipe compensator) and circuit 68. Second chamber 58 is hydraulically connected to axial bore 42 (i.e. production pipe pressure PT) through one or several control devices, generally designated by the numeral 75 in Figure 2 and particularly illustrated as a pressure relief valve 80 (e.g., spring support valve) and control valve 82 (i.e., one-way valve) in Figure 4 to create a temporary reference pressure against which operator stem 54 axially rotates. In the design depicted in Figure 4, first side 72 and second side 74 of operator stem 54 have substantially the same surface area open to first and second chambers 56, 58 respectively and therefore operator stem 54 is a balanced piston.

[0029] Et eksempel på en metode for å drive en aktuator 12 og et borehullverktøy 30 blir nå beskrevet med henvisning til figur 1-5.1 den avbildede utformingen lar kontrollventil 82 driftsvæske 39 flyte ut av andre kammer 58 og avlastingsventil 80 (dvs. fjærstøtteventil) opprettholde trykk P2 i andre kammer 58 ved en verdi lavere enn trykk Pl. Når f.eks. boreverktøy 30 oppholder seg i borehull 18 i en tidsperiode, utjevner produksjonsrørtrykk PT og trykk Pl i første kammer 56 og skråstillingselement 48 i den avbildede utformingen setter operatørstammen 54 i en første stilling. Operatørstamme 54 blir illustrert i en første stilling i figur 4. Når produksjonsrørtrykk PT blir økt, øker første trykk Pl og trykkavlastningsventil 80 opprettholder et differensialtrykk mellom første kammer 56 (dvs. trykk Pl) og andre kammer 58 (dvs. trykk P2) som lar operatørstamme 54 bevege seg i en andre retning mot andre stopp [0029] An example of a method of operating an actuator 12 and a downhole tool 30 is now described with reference to Figures 1-5.1 the depicted design allows control valve 82 operating fluid 39 to flow out of second chamber 58 and relief valve 80 (ie spring support valve) maintain pressure P2 in second chamber 58 at a value lower than pressure Pl. When e.g. drilling tool 30 stays in borehole 18 for a period of time, equalizes production pipe pressure PT and pressure Pl in first chamber 56 and tilting element 48 in the illustrated design sets operator stem 54 in a first position. Operator stem 54 is illustrated in a first position in Figure 4. As production pipe pressure PT is increased, first pressure Pl increases and pressure relief valve 80 maintains a differential pressure between first chamber 56 (ie, pressure Pl) and second chamber 58 (ie, pressure P2) which allows operator stem 54 move in a second direction towards second stops

78. Differensialtrykket skapt i løpet av produksjonsrørtrykkets stigning er i respons til det midlertidige referansetrykket skapt i andre kammer 58 i løpet av trykkøkningen i halvdelen av en produksjonsrørtrykksyklus (dvs. syklustall). Etter som f.eks. produksjonsrørtrykk PT og første trykk Pl øker, opprettholder hydraulisk krets 38 et lavere trykk P2 i andre kammer 58 enn produksjonsrørtrykk PT ved å ikke la driftsvæske 39 komme inn i andre kammer 58 via avlastingsventil 80. Volumet av andre kammer 58 og/eller kompresjonsevnen til driftsvæske 39 tillater et differensialtrykk. Etter å avtappe rørtrykk PT, lar kontrollventil 82 trykket bli utjevnet over hele operatørstamme 54 (dvs. Pl = P2) og kraften av elastisk skråstillingselement 48 tvinger operatørstammen 54 i den første retningen mot første stopp 76. Følgelig, kretser manipulering av produksjonsrørtrykket PT operatørstammen 54 opp og ned ved å skape et midlertidig referansetrykk i andre kammer 58 og fjerner derved avhengigheten av et separat referansetrykk slik som trykkgassladning eller trykket til det hydrostatiske ringrom 36. 78. The differential pressure created during the production line pressure rise is in response to the temporary reference pressure created in second chamber 58 during the pressure rise for half of a production line pressure cycle (ie, cycle number). After which e.g. production pipe pressure PT and first pressure Pl increases, hydraulic circuit 38 maintains a lower pressure P2 in second chamber 58 than production pipe pressure PT by not allowing operating fluid 39 to enter second chamber 58 via relief valve 80. The volume of second chamber 58 and/or the compressibility of operating fluid 39 allows a differential pressure. After draining tubing pressure PT, control valve 82 allows pressure to equalize across operator stem 54 (ie, Pl = P2) and the force of elastic biasing member 48 forces operator stem 54 in the first direction toward first stop 76. Accordingly, manipulation of production tubing pressure PT cycles operator stem 54 up and down by creating a temporary reference pressure in second chamber 58 and thereby removes the dependence on a separate reference pressure such as compressed gas charge or the pressure of the hydrostatic annulus 36.

[0030] Figur 6 er et skjematisk diagram av en utforming av en hydraulisk krets 38 i henhold til én eller flere utforminger av hydrostatisk trykkuavhengig aktuator 12. Figur 7 illustrerer en grafisk fremstilling av en trykk versus tid-respons av utformingen illustrert i figur 6. [0030] Figure 6 is a schematic diagram of a design of a hydraulic circuit 38 according to one or more designs of hydrostatic pressure independent actuator 12. Figure 7 illustrates a graphical representation of a pressure versus time response of the design illustrated in Figure 6.

[0031] Med henvisning også til figur 1 og 2, blir operatørstamme 54 illustrert som et stempel, aksialt bevegelig mellom en første stilling representert av første stopp 76 og en andre stilling representert ved andre stopp 78. Operatørstamme 54 er driftsmessig koplet til en tellermekanisme 46. Første side 72 av operatørstamme 54 er åpen til første kammer 56 og andre side 74 av operatørstamme 54 er åpen til andre kammer 58. Hydraulisk krets 38 er avbildet som et lukket sløyfesystem som inneholder driftsvæske 39. Aksial boring 40 av produksjonsrør 32 er hydraulisk koplet til første kammer 56 og andre kammer 58 gjennom trykk-kompensator 66 (dvs. produksjonsrørkompensator) og krets 68. Andre kammer 58 er hydraulisk koplet til aksial boring 42 (dvs. produksjonsrørtrykk PT) gjennom én eller flere reguleringsanordninger, generelt benevnt med tallet 75 i figur 2 og spesielt illustrert som en strømningsbegrenser 84 (f.eks. blende) i figur 6, for å skape et midlertidig referansetrykk til å aksialt kretse operatørstamme 54 mot. I utformingen avbildet i figur 6, har første side 72 og andre side 74 av operatørstamme 54 stort sett det samme overflateområdet åpent til henholdsvis første og andre kammer 56, 58, og derfor er operatørstammen 54 et balansert stempel. [0031] Referring also to figures 1 and 2, operator stem 54 is illustrated as a piston, axially movable between a first position represented by first stop 76 and a second position represented by second stop 78. Operator stem 54 is operatively connected to a counter mechanism 46 .First side 72 of operator stem 54 is open to first chamber 56 and second side 74 of operator stem 54 is open to second chamber 58. Hydraulic circuit 38 is depicted as a closed loop system containing operating fluid 39. Axial bore 40 of production pipe 32 is hydraulically coupled to first chamber 56 and second chamber 58 through pressure compensator 66 (i.e. production pipe compensator) and circuit 68. Second chamber 58 is hydraulically connected to axial bore 42 (i.e. production pipe pressure PT) through one or more regulating devices, generally designated by the number 75 in Figure 2 and particularly illustrated as a flow restrictor 84 (e.g. baffle) in Figure 6, to create a temporary reference pressure to axially circuit operator stem 54 against. In the design depicted in Figure 6, first side 72 and second side 74 of operator stem 54 have substantially the same surface area open to first and second chambers 56, 58, respectively, and therefore operator stem 54 is a balanced piston.

[0032] Et eksempel på en metode for å drive en aktuator 12 og et borehullverktøy 30 blir nå beskrevet med henvisning til figur 1-3 og 6-7. Etter at borehullverktøy 30 har oppholdt seg i borehull 18 i en tidsperiode, blir produksjonsrørtrykket PT og trykket Pl i første kammer 56 og andre trykk P2 i andre kammer 58 utjevnet, PT = Pl = P2. Når trykket er utjevnet, plasserer skråstillingselementet 48 i den avbildede utformingen operatørstammen 54 i en første stilling. Operatørstamme 54 er illustrert i den første stillingen i figur 6. Når produksjonsrørtrykket PT blir økt, øker det første trykket Pl og strømningsbegrenser 84 begrenser hastigheten som driftsvæske 39 fyller det andre kammer 58 med, og skaper derved et midlertidig referansetrykk i andre kammer 58 som er mindre enn trykket Pl i første kammer 56 og mindre enn produksjonsrørtrykk PT. Det midlertidige trykket er avhengig av trykkhastigheten av endring mellom første kammer 56 og andre kammer 58. Operatørstamme 54 beveger seg i den andre retningen i respons til den midlertidige trykkdifferensialen som blir skapt i løpet av økningen av produksjonsrørtrykket PT. Etter som driftsvæske 39 fortsetter å strømme gjennom strømningsbegrenser 84, utjevner trykket i første kammer 56 og andre kammer 58, PT= Pl = P2, med operatørstamme 54 i den andre stillingen. I henhold til utformingene som bruker et fleksibelt skråstillingselement 48, kan operatørstamme 54 bli tvunget inn i den første retningen og tilbake til den første stillingen av skråstillingselementet 48. [0032] An example of a method for driving an actuator 12 and a downhole tool 30 will now be described with reference to Figures 1-3 and 6-7. After the borehole tool 30 has stayed in the borehole 18 for a period of time, the production pipe pressure PT and the pressure Pl in the first chamber 56 and second pressure P2 in the second chamber 58 are equalized, PT = Pl = P2. When the pressure is equalized, the tilting element 48 in the illustrated embodiment places the operator stem 54 in a first position. Operator stem 54 is illustrated in the first position in Figure 6. When the production pipe pressure PT is increased, the first pressure Pl increases and flow restrictor 84 limits the rate at which operating fluid 39 fills the second chamber 58, thereby creating a temporary reference pressure in the second chamber 58 which is less than the pressure Pl in the first chamber 56 and less than the production pipe pressure PT. The temporary pressure is dependent on the pressure rate of change between first chamber 56 and second chamber 58. Operator stem 54 moves in the other direction in response to the temporary pressure differential that is created during the increase in production tubing pressure PT. As operating fluid 39 continues to flow through flow restrictor 84, the pressure in first chamber 56 and second chamber 58 equalizes, PT=Pl=P2, with operator stem 54 in the second position. According to the designs using a flexible tilt member 48, operator stem 54 can be forced into the first direction and back to the first position by the tilt member 48.

[0033] Etter å redusere produksjonsrørtrykk PT, strømmer driftsvæske 39 raskere ut av første kammer 56 enn den strømmer gjennom strømningsbegrenser 84 og ut av andre kammer 58 og skaper derved et midlertidig referansetrykk i andre kammer 58 som er større enn det første trykk Pl i første kammer 56 og større enn produksjonsrørtrykket PT. Operatørstamme 54 beveger seg inn i den andre retningen i respons til den midlertidige trykkdifferensialen skapt i løpet av avtappingen av produksjonsrørtrykket PT. Følgelig, indekserer manipulering av produksjonsrørtrykket operatørstamme 54 opp og ned ved å skape et midlertidig referansetrykk i andre kammer 58 og derved fjerne avhengigheten av et separat referansetrykk slik som en høytrykks gassladning eller det hydrostatiske ringromtrykket 36. [0033] After reducing the production pipe pressure PT, operating fluid 39 flows out of the first chamber 56 faster than it flows through the flow restrictor 84 and out of the second chamber 58, thereby creating a temporary reference pressure in the second chamber 58 that is greater than the first pressure Pl in the first chamber 56 and greater than the production pipe pressure PT. Operator stem 54 moves in the other direction in response to the temporary pressure differential created during the tapping of production tubing pressure PT. Accordingly, manipulation of the production tubing pressure indexes the operator stem 54 up and down by creating a temporary reference pressure in the second chamber 58 thereby removing the dependence on a separate reference pressure such as a high pressure gas charge or the hydrostatic annulus pressure 36.

[0034] Figur 8 er et skjematisk diagram av en utforming av en hydraulisk krets 38 i henhold til én eller flere utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuator 12. Figur 9 illustrerer en grafisk fremstilling av en trykk versus tid-respons av utformingen illustrert i figur 8. [0034] Figure 8 is a schematic diagram of a design of a hydraulic circuit 38 according to one or more designs of hydrostatic pressure independent actuator 12. Figure 9 illustrates a graphical representation of a pressure versus time response of the design illustrated in Figure 8.

[0035] Med henvisning også til figur 1 og 2, blir operatørstamme 54 illustrert som et stempel aksialt bevegelig mellom en første stilling representert av første stopp 76 og en andre stilling representert av andre stopp 78. Operatørstamme 54 er driftsmessig koplet til en tellermekanisme 46. Første side 72 av operatørstamme 54 er åpen til første kammer 56, og andre side 74 av operatørstamme 54 er åpen til andre kammer 58. Hydraulisk krets 38 er avbildet som et lukket sløyfesystem som inneholder driftsvæske 39. Aksial boring 40 av produksjonsrør 32 er hydraulisk koplet til første kammer 56, og andre kammer 58 gjennom trykk-kompensator 66 (dvs. produksjonsrørkompensator) og krets 68. Andre kammer 58 er hydraulisk koplet til aksial boring 42 (dvs. produksjonsrørtrykk PT) gjennom én eller flere reguleringsanordninger, generelt benevnt med tallet 75 i figur 2, og spesielt illustrert som en trykkavlastingsventil 80 og en kontrollventil 82 (dvs. en enveisventil) i figur 8, for å skape et midlertidig referansetrykk som operatørstamme 54 blir kretset mot. [0035] Referring also to Figures 1 and 2, operator stem 54 is illustrated as a piston axially movable between a first position represented by first stop 76 and a second position represented by second stop 78. Operator stem 54 is operatively connected to a counter mechanism 46. First side 72 of operator stem 54 is open to first chamber 56, and second side 74 of operator stem 54 is open to second chamber 58. Hydraulic circuit 38 is depicted as a closed loop system containing operating fluid 39. Axial bore 40 of production pipe 32 is hydraulically coupled to first chamber 56, and second chamber 58 through pressure compensator 66 (i.e. production pipe compensator) and circuit 68. Second chamber 58 is hydraulically connected to axial bore 42 (i.e. production pipe pressure PT) through one or more regulating devices, generally designated by the number 75 in Figure 2, and particularly illustrated as a pressure relief valve 80 and a control valve 82 (ie, a one-way valve) in Figure 8, to create a means early reference pressure against which operator stem 54 is cycled.

[0036] I utformingen avbildet i figur 8, blir et atmosfærisk kammer 86 tettet mellom første og andre kammer 56, 58. Første side 72 har et større overflateområde enn andre side 74, og operatørstamme 54 kan bli henvist til som et ubalansert stempel. Elastisk skråstillingselement 48 gir en ekstra kraft til andre side 72 for å tvinge operatørstamme 54 inn i den første retningen. Operatørstamme 54 er illustrert i figur 8 i den første stillingen. I henhold til utforminger er første og andre side 72, 74 av en slik størrelse at når trykket Pl i første kammer 56 og trykket P2 i andre kammer er like, blir operatørstamme 54 tvunget inn i den andre retningen og holdt i den andre stillingen, f.eks. ned-stillingen. Kontrollventil 82 lar trykk utjevne i kammer 56,58 i løpet av økningen av produksjonsrørtrykkdelen PT av trykksyklusen. Følgelig, i en statisk stilling, f.eks. når borehullverktøy 30 oppholder seg i borehullet i en tidsperiode, blir trykket i første kammer 56 og andre kammer 58 utjevnet med produksjonsrørtrykk PT, dvs. PT = Pl = P2.1 den statiske stilling er den balanserte operatørstammen 54 skråstilt mot den andre stillingen som sitter mot andre stopp 78. Operatørstamme 54 er illustrert i figur 8 i den første stillingen. [0036] In the design depicted in Figure 8, an atmospheric chamber 86 is sealed between first and second chambers 56, 58. First side 72 has a larger surface area than second side 74, and operator stem 54 may be referred to as an unbalanced piston. Resilient biasing member 48 provides an additional force to second side 72 to force operator stem 54 into the first direction. Operator stem 54 is illustrated in Figure 8 in the first position. According to designs, the first and second sides 72, 74 are of such a size that when the pressure P1 in the first chamber 56 and the pressure P2 in the second chamber are equal, the operator stem 54 is forced into the other direction and held in the second position, f .ex. the down position. Control valve 82 allows pressure to equalize in chambers 56,58 during the rise of the production pipe pressure portion PT of the pressure cycle. Accordingly, in a static position, e.g. when the borehole tool 30 stays in the borehole for a period of time, the pressure in the first chamber 56 and the second chamber 58 is equalized with the production pipe pressure PT, i.e. PT = Pl = P2.1 the static position, the balanced operator stem 54 is inclined to the second position that sits towards second stop 78. Operator stem 54 is illustrated in Figure 8 in the first position.

[0037] Et eksempel på en metode for å drive aktuator 12 og et borehullverktøy 30 blir nå beskrevet med henvisning til figur 1-3 og 8-9. Etter opphold i borehull 18, utjevner trykk Pl i første kammer 56 og trykk P2 i andre kammer 58 med produksjonsrørtrykk PT, og operatørstamme 54 blir flyttet mot den andre stillingen i respons til at overflateområdet av første side 72 er større enn overflateområdet til andre side 74. For å kretse operatørstamme 54 og den koplede tellermekanismen 46, blir produksjonsrørtrykk PT manipulert ved å avtappe produksjonsrørtrykk PT og skape en midlertidig trykkdifferensial mellom første kammer 56 og andre kammer58. Ettersom produksjonsrørtrykk PT blir redusert, opprettholder avlastingsventil 80 et baktrykk i andre kammer 58, og skaper et midlertidig referansetrykk i andre kammer 58 som er større enn første trykk Pl og produksjonsrørtrykk PT. Operatørstamme 54 beveger seg i den første retningen i respons til den skapte midlertidige trykkdifferensialen. I denne utformingen blir et midlertidig referansetrykk skapt i andre kammer 58 i løpet av avtapping av produksjonsrørtrykk PT til å kretse operatørstamme 54 i den første retningen. Etter som produksjonsrørtrykk PT blir økt igjen, vil trykket utjevnes i første og andre kammer 56, 58 og operatørstamme 54 vil igjen bevege seg i den andre retningen mot andre stopp 78. [0037] An example of a method for driving actuator 12 and a downhole tool 30 will now be described with reference to Figures 1-3 and 8-9. After staying in borehole 18, pressure Pl in first chamber 56 and pressure P2 in second chamber 58 equalize with production pipe pressure PT, and operator stem 54 is moved toward the second position in response to the surface area of first side 72 being greater than the surface area of second side 74 .To cycle operator stem 54 and coupled counter mechanism 46, production tubing pressure PT is manipulated by tapping production tubing pressure PT and creating a temporary pressure differential between first chamber 56 and second chamber 58. As production pipe pressure PT is reduced, relief valve 80 maintains a back pressure in second chamber 58, creating a temporary reference pressure in second chamber 58 that is greater than first pressure Pl and production pipe pressure PT. Operator stem 54 moves in the first direction in response to the temporary pressure differential created. In this design, a temporary reference pressure is created in second chamber 58 during tapping of production pipe pressure PT to circulate operator stem 54 in the first direction. After the production pipe pressure PT is increased again, the pressure will equalize in the first and second chambers 56, 58 and the operator stem 54 will again move in the other direction towards the second stop 78.

[0038] Det foregående skisserer funksjoner av flere utforminger av hydrostatisk trykkuavhengige aktuatorer og metoder slik at de med ferdigheter i faget bedre kan forstå aspektene av offentliggjørelsen. De med ferdigheter i faget bør forstå at de lett kan bruke offentliggjørelsen som en basis for å utforme eller modifisere andre prosesser og strukturer for å utføre de samme formål og/eller oppnå de samme fordeler av utformingene som ble introdusert her. De med ferdigheter i faget bør også forstå at slike tilsvarende konstruksjoner ikke avviker fra ånden og omfanget av offentliggjørelsen, og at de kan foreta forskjellige endringer, erstatninger og forandringer heri uten å avvike fra ånden og omfanget av offentliggjørelsen. Omfanget av oppfinnelsen bør bare bli bestemt av språket i kravene som følger. Termen "omfattende" i kravene er beregnet til å bety "inkluderende minst" slik at den oppregnede oppføring av elementer i et krav er en åpen gruppe. Termene "en," "et." og andre entallsord er beregnet til å inkludere flertallsformen av disse med mindre de er spesielt utelukket. [0038] The foregoing outlines functions of several designs of hydrostatic pressure independent actuators and methods so that those skilled in the art may better understand the aspects of the disclosure. Those skilled in the art should appreciate that they can readily use the disclosure as a basis for designing or modifying other processes and structures to accomplish the same purposes and/or obtain the same benefits of the designs introduced herein. Those skilled in the art should also understand that such similar constructions do not depart from the spirit and scope of the disclosure, and that they may make various changes, substitutions, and alterations herein without departing from the spirit and scope of the disclosure. The scope of the invention should be determined only by the language of the claims that follow. The term "comprehensive" in the claims is intended to mean "inclusive at least" so that the enumerated listing of elements in a claim is an open group. The terms "a," "an." and other singular words are intended to include the plural form thereof unless specifically excluded.

Claims

1. An actuator (12) comprising: an operator (54) including an axial bore (42), a first side (72) open to a first chamber (56), and a second side (74) open to a second chamber ( 58), the operator axially movable in response to a pressure differential between the first chamber and the second chamber; a hydraulic circuit (38) hydraulically coupled to the first chamber and the second chamber of the axial bore; and a regulating device (75) hydraulically coupled between the axial bore and the second chamber, whereby the regulating device creates a pressure differential between the first chamber and the second chamber when a pressure in the axial bore is manipulated, wherein manipulating the pressure in the axial bore is one of increasing the pressure in the axial bore and of decreasing the pressure in the axial bore.

2. The actuator in claim 1, where the regulating device maintains a pressure in the second chamber less than the axial bore pressure when the axial bore pressure is increased.

3. The actuator of claim 1, wherein: the regulating device comprises one selected from a flow restrictor (84) and a pressure relief device (80); and the regulating device maintains a pressure in the second chamber that is less than the axial bore pressure when the axial bore pressure is increased.

4. The actuator in claim 1, where the regulating device maintains a pressure in the second chamber that is greater than the axial bore pressure when the axial bore pressure decreases.

5. The actuator of claim 1, wherein: the regulating device comprises one selected from a flow restrictor and a pressure relief device; and the regulating device maintains a pressure in the second chamber that is greater than the axial bore pressure when the axial bore pressure is reduced.

6. The actuator of claim 1, wherein: the control means maintains a pressure in the second chamber that is less than the axial bore pressure to move the operator in a first direction; and the control device maintains a pressure in the second chamber greater than the axial bore pressure when the axial bore pressure is decreased to move the operator in a second direction.

7. The actuator of claim 1, comprising: a biasing element that urges the operator in a first direction; the first side of the operator has a larger surface than the second side of the operator to move the operator to a second position in response to an equal pressure in the first chamber and the second chamber; and the control means maintains a pressure in the second chamber greater than the axial bore pressure when the axial bore pressure is decreased to move the operator in the other direction.

8. The actuator of claim 1, comprising: a tilting element (48) which forces the operator into a first position; the first side of the operator and the second side of the operator have substantially equal surface areas; and the control device maintains a pressure in the second chamber less than the axial bore pressure to move the operator in a second direction.

9. The actuator in claim 8, where the regulating device comprises one selected from a flow restrictor and a pressure venting device.

10. A well system (10) comprising: a production pipe (32) having an axial bore (42) arranged in a borehole (18); a downhole tool (30) drivable from a first state to a second state deployed in the wellbore of the production pipe; an actuator (12) coupled to the downhole tool to change the state of the downhole tool, the actuator operated by manipulating production tubing pressure in the axial bore, the actuator comprising: an operator (54) including a first side (72) open to a first chamber (56) and a second side (74) open to a second chamber (58), the operator axially movable in response to a pressure differential between the first chamber and the second chamber; a hydraulic circuit (38) hydraulically coupled to the first chamber and the second chamber of the axial bore; and a control device (75) hydraulically coupled between the axial bore and the second chamber, the control device creating a temporary pressure differential between the first chamber and the second chamber in response to the manipulation of the production pipe pressure.

11. The well system of claim 10, wherein: the control device maintains a pressure in the second chamber that is less than the production pipe pressure when the production pipe pressure is increased; and the regulating device maintains a pressure in the second chamber that is greater than the production pipe pressure when the production pipe pressure is reduced.

12. The well system of claim 10, comprising: a tilting element (48) which forces the operator into a first position; the first side of the operator has a larger surface than the second side of the operator to move the operator to a second position in response to an equal pressure in the first chamber and the second chamber; and the regulating device maintains a pressure in the second chamber that is greater than the production pipe pressure when the production pipe pressure is reduced.

13. The well system of claim 10, comprising: a biasing element that forces the operator into a first direction; the first side of the operator and the second side of the operator have substantially equal surface areas; and the regulating device maintains a pressure in the second chamber less than the production pipe pressure to move the operator in a second direction when the production pipe pressure is increased.

14. An actuation method, comprising: manipulating a production tubing pressure in an axial bore (42) of a tubing string (32) arranged in a borehole (18) comprising an actuator (12) having an operator (54) having a first side ( 72) open to a first chamber (56) and a second side (74) open to a second chamber (58), the first chamber and the second chamber hydraulically coupled to the axial bore; and creating a temporary pressure differential between the first chamber and the second chamber when the production tubing pressure is manipulated; and axially moves the operator in response to the temporary pressure differential.

15. The method in claim 14, where the second chamber is hydraulically connected to the axial bore through a regulating device (75).

16. The method of claim 14, wherein creating a temporary pressure differential comprises maintaining a pressure in the second chamber that is less than the production pipe pressure when the production pipe pressure is increased.

17. The method of claim 14, wherein creating a temporary pressure differential comprises maintaining a pressure in the second chamber greater than the production pipe pressure when the production pipe pressure is increased.

18. The method of claim 13, comprising: axially moving the operator in a first direction in response to maintaining a pressure in the second chamber that is less than the production tubing pressure when the production tubing pressure is increased; and axially moving the operator in a second direction in response to maintaining a pressure in the second chamber greater than the production pipe pressure when the production pipe pressure is decreased.

19. The method of claim 13, comprising: forcing the operator in a first direction with a biasing element (48); moving the operator to a second position in response to equalizing pressure in the first chamber and pressure in the second chamber; and axially moving the operator in the first direction from the second position in response to maintaining a pressure in the second chamber greater than the production tubing pressure as the production tubing pressure is decreased.

20. The method of claim 13, comprising: forcing the operator in a first direction with a biasing element; and axially moving the operator in a second position in response to maintaining a pressure in the second chamber that is less than the production pipe pressure when the production pipe pressure is increased.

21. The method of claim 13, comprising: forcing the operator into a first direction with a biasing element; axially moving the operator in a second direction in response to maintaining a pressure in the second chamber that is less than the production pipe pressure when the production pipe pressure is increased; and where the second chamber is a hydraulically connected device (75) selected from one of a flow restrictor (84) and a pressure venting device (80).