NO317468B1 - Variabel fulldiameter stromningsstyrings-anordning - Google Patents
Variabel fulldiameter stromningsstyrings-anordning Download PDFInfo
- Publication number
- NO317468B1 NO317468B1 NO20000306A NO20000306A NO317468B1 NO 317468 B1 NO317468 B1 NO 317468B1 NO 20000306 A NO20000306 A NO 20000306A NO 20000306 A NO20000306 A NO 20000306A NO 317468 B1 NO317468 B1 NO 317468B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- flow control
- control device
- valve element
- valve
- housing
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 2
- 238000009429 electrical wiring Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/066—Valve arrangements for boreholes or wells in wells electrically actuated
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B2200/00—Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
- E21B2200/05—Flapper valves
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87265—Dividing into parallel flow paths with recombining
- Y10T137/87378—Second valve assembly carried by first valve head
- Y10T137/87386—With rotary plug having variable restrictor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/87917—Flow path with serial valves and/or closures
- Y10T137/88022—One valve head provides seat for other head
- Y10T137/8803—Also carries head of other valve
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
- Multiple-Way Valves (AREA)
Description
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for styring av strømning av fluider gjennom en brønn, og særlig til en strømningsstyrings-anordning som både tillater for styrt strømning og fulldiameterstrømning av brønnfluider.
Nedihullsstyring av produksjonsfluider er av og til nødvendig og ønskelig. Vanlige midler for styring av strøm av produksjonsfluider har foreskrevet reduksjon av produksjonsrørets innvendige boring. Denne reduserte boringen hindrer kabeloperasjoner, eksempelvis temperatur og trykkmålinger på bunnen av brønnen.
Følgelig, er det et behov for en strømningsstyringsanordning som vil tillate både fulldiameterstrømning av fluider og passasje av kabelverktøy til bunnen av brønnen som angitt i de selvstendige patentkrav.
BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Den foreliggende oppfinnelsen fremskaffer en fulldiameter variabel strømningsstyirngsanordning som styrer strømmen av brønnboringsfluider uten permanent reduksjon av den innvendige diameter av produksjonsrøret. Ved å lukke et ventilelement med en variabel blender i strømningen, kan det oppnås fullstendig styring av produksjonsstrømmen i brønnen. Ved å åpne ventilelementet, kan det utføres fulldiameterkabeloperasjoner til bunnen av brønnen.
Fra US 5 503 229 fremgår det en utlignende brønnsikringsventil. Ventilen styrer fluidstrøm i en brønnkanal og har et rørformet legeme med en langsgående boring som strekker derigjennom, og en klaffventil hengslet inne i det rørformede legeme for alternativt å tillate og hindre fluidstrøm gjennom den langsgående boringen. Klaffventilen er forspent av en fjær til en normalt lukket stilling for å hindre fluidstrøm gjennom den langsgående boringen. Overflatestyrte mekanismer er tilveiebrakt for å styre åpning av klaffventilen. En fluidpassasje er tilveiebrakt for fluidkommunikasjon mellom den langsgående boringen tilstøtende den første siden av klaffventilen når klaffventilen er i en lukket stilling og en andre side av klaffventilen. Et ventillukkeelement er montert tvers over fluidpassasjen tilstøtende den første siden av klaffen og er bevegelig langs en akse hovedsakelig i tverrgående retning i forhold til den langsgående boringen.
US 4 478 286 fremviser en brønnsikkerhetsventil som omfatter et klaff-ventilhode 20. En blender 22 strekker seg gjennom klaffventilhodet. En plugg eller et tallerkenventil-legeme 24 er plassert inne i blenderen. Når klaffventilen er i den lukkede posisjonen og det er ønskelig å åpne den, beveges et strømningsrør 16 nedover. Den nedre enden av strømningsrøret er i utgangspunktet i kontakt med den øvre overflaten av tallerkenventil-legemet og beveger derved dette nedover i forhold til ventilhodet 20. Med andre ord, beveger tallerkenventil-legemet seg fra posisjonen vist på figur 1 til den vist på figur 2. Denne bevegelsen av tallerkenventil-legemet åpner en fluidstrømningsvei gjennom de radiale portene 28a og forsenkningen 28b, og tillater følgelig at trykket utlignes på hver side av ventilhodet, hvilket gjør det lettere og så bevege ventilhodet til den åpne posisjonen. Følgelig, er ventilstrømmen enten åpen eller lukket, og ikke variabel, som krevet i det selvstendige krav 1.
US 4 415 036 fremviser en brønnsikkerhetsventil omfattende en klaffventil 20 med en sentral forbipasseringsblender 22. En tetningsplugg 40 tilpasset for å tette mot den nedover/endende tetningsoverflaten 22a på blenderen 22. Tetningsplugg 40 har en oppovervendende fremspringende søyleandel 43, med et tilstøtningselement 55 tilknyttet toppen av søylen. Når klaffventilen er i den lukkede posisjonen og det er ønskelig å åpne den, beveges strømningsrøret (dvs. aktiveringshylsen 30) nedover, og er i utgangspunktet i kontakt med tilstøtnings-elementet 55, og dytter det og pluggen 40 nedover, for derved å åpne en vei for fluid slik at dette kan strømme gjennom forbipasseringsåpningen 22. Følgelig, er fluidstrømmen enten åpen eller lukket, og ikke variabel som krevet i krav 1.
US 5 186 255 fremviser en horisontal innsprøytningsbrønn 20 i et inn-sprøytningsbrønnsystem 16 utstyrt med en innsats 50 med porter. Et flertall åpninger 52 er plassert i en avstand fra hverandre langs innsatsen 50. Noen av, eller alle åpningene 52 er utstyrt med en port 54. Når det er ønskelig at fluid sprettes inn i brønnen, blir en eller flere av portene 54 åpnet, og tillater at fluid strømmer gjennom åpningene 52 som er i overensstemmelse med de åpnede portene 54. Innsprøytningsbrønnsystemet 16 omgår det krevede ventilelementet og, følgelig kan ikke fremvise en eller flere strømningsstyringsåpninger med variabel størrelse plassert i ventilelementet som krevet i det selvstendige krav 1. Følgelig anser vi nå at krav 1 bør kunne godkjennes. De øvrige kravene er uselvstendige.
I henhold til ett aspekt av den foreliggende oppfinnelsen omfatter den variable strømningsstyringsanordningen et hus med en gjennomgående boring og et ventilelement forbundet med huset og der dette er bevegelig mellom en åpen stilling og en lukket stilling i boringen. Én eller flere strømningsstyringsblendere er plassert i ventilelementet for styring av fluidstrømmen gjennom huset når ventilelementet er i sin lukkede stilling. En drivmekanisme er også forbundet med ventilelementet for styring av størrelsen av den ene eller flere strømningsstyrings-blendere. Huset er tilpasset for å bli forbundet ved hver sin ende til brønn-produksjonsrør. Et ventilseteelement kan også være anbrakt for mottakelse av ventilelementet i den lukkede stillingen.
Den variable strømningsstyringsanordningen kan videre omfatte midler for å avføle fluidets strømningsrate gjennom boringen til styringsanordningen for variabel strømning. Avfølingsmidlene for strømningsraten kan være i form av første og andre trykktransdusersensorer plassert på den innvendige veggen til huset på motsatte sider av ventilelementet, og en multiplekser for mottagelse av signaler fra hver sensor og for oversetting av signalene til strømningsratesignaler. Alternativt, kan strømningsrate-følemidlene være i form av fiberoptiske ledninger forbundet med transdusersensorer.
Den variable strømningsstyringsanordningens ventilelement kan omfatte et hovedlegemeelement og en blenderplate roterbar i forhold til hovedlegeme-elementet. Én eller flere strømningsstyringsblendere kan være utformet i blenderplaten og én eller flere samsvarende strømningsstyringsblendere kan være utformet i hovedlegemeelementet. En drivmekanisme kan være anbrakt for å påføre rotasjonsbevegelse til blenderplaten. Drivmekanismen omfatter fortrinnsvis et tannhjul som går i inngrep med den utvendige omkretsmessige overflaten på blenderplaten for å påføre roterende bevegelse til denne, en drivaksel koblet til tannhjulet, og en motor koblet til drivakselen for å påføre rotasjonsmessig bevegelse til tannhjulet.
Styringsanordningen for variabel strømning kan videre omfatte et strømningsrør langsgående bevegelig i huset for åpning og lukking av ventilelementet. Fjærer kan også være plassert mellom huset og strømningsrøret for å bevege strømningsrøret i en retning for å åpne ventilelementet. En hydraulisk stempel- og sylindersammenstilling kan være anbrakt og er fortrinnsvis plassert i huset. Stempelet er fortrinnsvis forbundet med strømningsrøret for å bevege strømningsrøret i en retning for å lukke ventilelementet.
I henhold til et annet aspekt av oppfinnelsen, omfatter en variabel strømningsstyirngsanordning et hus med en gjennomgående boring som er tilpasset for å bli forbundet ved hver sin ende til et brønnproduksjonsrør, et ventilelement forbundet med huset og der dette er bevegelig mellom en åpen stilling og en lukket stilling i boringen, og midler for styring av strømningen av fluider gjennom huset når ventilelementet er i sin lukkede stilling. En innretning for avføling av strømningsraten av fluid gjennom boringen til styringsanordningen med variabel strømning kan være fremskaffet. Midler for åpning og lukking av ventilelementet kan også være fremskaffet.
Andre og ytterligere formål, egenskaper og fordeler vil fremgå fra den følgende beskrivelsen av den for tiden foretrukne utførelsesformen av oppfinnelsen, med formålet av offentliggjøring og tatt i forbindelse med de vedlagte tegningene.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
FIG. 1 viser et toppriss av en fulldiameter variabel strømningsstyrings-anordning i henhold til en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen; FIG. 2A, 2B, 2C, 2D og 2E er fortsettelser av hverandre og danner et avstandsriss i tverrsnitt, av den variable strømningsstyringsanordningen med fulldiameter vist på FIG. 1;
FIG. 3 er et tverrsnitt tatt langs linjen A-A på FIG. 2D.
BESKRIVELSE AV ILLUSTRERENDE UTFØRELSESFORMER
Nå med henvisning til tegningene, og særlig til FIG. 2A, 2B, 2C, 2D og 2E, er det vist en fulldiameter variabel strømningsstyirngsanordning 10 med et hovedsakelig sylindrisk legeme 12 med en åpen boring 14 derigjennom for å tillate strømning av produkter, eksempelvis olje og gass. Forskjellige kabelverktøy kan også passere gjennom boringen 14 for å utføre en rekke nødvendige funksjoner for å opprettholde produksjon i brønnen. Strømningsstyringsanordningen med fulldiameter 10 kan være forbundet til en rørstreng (ikke vist) ved forbindelser 16,18 ved hver ende.
Et ventilelement, eksempelvis et klaffeelement 20, er anbrakt, og er forbundet med ventilhuset 21 på en dreieaksling 22, og er bevegelig fra en åpen stilling til en lukket stilling. Andre typer ventilelementer, eksempelvis en sluseventil, kan bli brukt istedenfor klaffeventilen om ønskelig. Ventilhuset 21 er fastgjort til husets 12 innvendige vegg ved vanlige midler, eksempelvis ved sveising. I den lukkede stillingen, sitter ventil 20 mot ventilsetet 24, som vist på FIG. 2D, for å begrense strømningen gjennom hoved boringen 14. Ventilsetet 24 omfatter et ringformet metallventilelement 26 for å danne en primærtetning og et ringformet plast- eller elastomerventilelement 28 for å danne en sekundær tetning når ventilen 20 er i sin lukkede stilling. En O-ring 30 tetter den ytre overflaten til det ringformede metallventilelementet 26 mot den innvendige overflaten på huset 12. Et strømningsrør 32 er i lengderetningen bevegelig i huset 12 for å styre åpning og lukking av ventilelementet 20. Forspenningsmidler, eksempelvis fjær 34, tjener mellom en skulder 36 på huset 12 og en skulder 38 på strømningsrøret 32 for på en fleksibel måte å presse strømningsrøret 32 i en retning for å gå i inngrep med og å bevege ventilelementet 20 til en åpen stilling.
Når strømningsrøret 32 beveges oppover, frigjøres klaffeventilen 20 for å bli lukket. Et torsjonsfjærelement (ikke vist) som virker på klaffeventilen 20 tvinger ventilen 20 til å dreie til den lukkede stillingen slik at ventilen 20 går i inngrep med setet 24 og danner en tetning. Strømningsrøret 32 blir beveget oppover, og lukning av klaffeelementet 20 oppnås, ved aktivering av et hydraulisk stempel 40 hvori inngrep med en andre skulder 39 på strømningsrøret 32. Det hydrauliske stempelet 40 er plassert i en sylinder 42 som er plassert i huset 12, og har en langsgående akse som er koaksial med husets 12 langsgående akse. Et stempel-tetningsmiddel eller ring 44 er anbrakt i stempelets 40 ytre ringformede overflate for å fremskaffe en stempeltetning mellom stempelet 40 og sylinderen 42.
Stempelet 40 og det etterfølgende strømningsrøret 32 blir beveget langs den langsgående aksen til den variable strømningsstyringsenheten med full boring 10 ved påføring av hydraulisk trykk gjennom en hydraulisk styringsledning 46. Hydraulikkfluid pumpes inn og ut av sylinderen 42 for å forårsake bevegelse av stempelet 40 og strømningsrøret 32 for å styre åpning og lukking av klaffeventilen 20. Som vist på FIG. 2B, er det fremskaffet en motor/pumpe/fluidreservoarenhet 48 i huset 12 på strømningsstyirngsanordningen 10 for å tilføre hydraulisk fluid til sylinderen 42 via styringsledning 46. Motor/pumpe/flu id reservoaret styres fortrinnsvis elektrisk og blir overvåket via en styreenhet og monitor ved overflaten som er forbundet med motor/pumpe/fluidreservoaret ved hjelp av elektriske ledninger 50a. Alternativt, kan motor/pumpe/reservoarenheten, eller komponent-deler av denne, være plassert ved overflaten og hydraulikkfluid kan bli pumpet fra overflaten til stempelet og sylinderen.
Når klaffeventilen 20 er i sin åpne stilling, holder strømningsrøret 32 klaffeventilen 20 i sin åpne stilling. En nedre kant på strømningsrøret 32 sitter i en ringformet tetning 52, som er plassert på den innvendige overflaten av huset 12 nær den nedre enden. Når den nedre kanten på strømningsrøret går i inngrep med tetningen 52, rettes produksjonsfluid gjennom hovedboringen 14 på den variable strømningsstyirngsanordningen 10 med full boring. Tetningen 52 hindrer lekkasje av produksjonsfluid inn i området som omgir den tilbaketrukkede klaffeventilen 20 inntil produksjon med full boring.
Når klaffeventilen 20 er i sin lukkede stilling, som vist på FIG. 2A-2E, hindrer ventilsetet 24 at produksjonsfluid passerer rundt den lukkede klaffeventilen 20. Klaffeventilen vist på FIG. 2D & 3 omfatter i hovedsak to deler: et hovedlegemeelement 54 som omfatter to halvdeler 54a og 54b, og en roterende blenderplate 56 plassert mellom de to halvdelene 54a og 54b på hovedlegeme-elementet. Den første halvdelen av hovedlegemeelementet 54a, den roterende blenderplaten 56 og den andre halvdelen av hovedlegemeelementet 54b er forbundet sammen med en omdreiningstapp 57 slik at de to halvdelene av hovedlegeme-elementet er fastgjort i forhold til hverandre og den roterende blenderplaten 56 som er plassert mellom de to halvdelene på hovedlegemet er roterbar i forhold til hovedlegemet 54.
En rekke strømningsstyringsblendere 58 er anbrakt i hver av de to halvdelene på hovedlegemeelementet 54. Fortrinnsvis, som det tydeligst fremgår fra
FIG. 3, er hver halvdel av hovedlegemeelementet 54 anbrakt med tre strømnings-styringsblendere 58. Strømningsstyringsblenderne 58a som er plassert i den første halvdelen av hovedlegemet 54a er innrettet med strømningsstyrings-blenderne 58b i den andre halvdelen av hovedlegemet 54b. Den roterende blenderplaten 56 utviser også en rekke variable strømningsstyringsblendere 60 plassert deri. Som det tydeligst fremgår på FIG. 3, er det fortrinnsvis fremskaffet tre variable styringsblendere 60.
Med klaffeventilen 20 i sin lukkede stilling, som vist på FIG. 2D, blir strømning gjennom hovedboringen 14 styringsanordningen med variabel strømning 10 styrt av rotasjon av den roterende blenderplaten 56 for å bevirke innretning av blendere 60 deri med blendere 58 i hovedlegemeelementet 54. Roterende bevegelse blir fortrinnsvis påført til den roterende blenderplaten 56 av et roterende tannhjul 62 med tenner 64 som går i inngrep med tenner 66 i den ytre omkretsliggende overflaten på blenderplaten 56. En motor 68, som fortrinnsvis er plassert i huset 12 på strømningsstyringsanordningen 10, driver tannhjulet 62. En girkasse/bremse 70 enhet er forbundet med motoren 68 for å overføre rotasjonsbevegelse til tannhjulet 62 ved drivaksel 72. Energi overføres til motoren 68 fra overflaten via elektriske ledninger 50b. En mekanisme for å bestemme stillingen til den roterende blenderplaten, og følgelig graden overlapping mellom blenderne i hovedlegemeelementet og blenderne i den roterende platen er også fremskaffet. I henhold til en foretrukket utførelsesform, er motoren 68 en trinnmotor. Signaler blir generert av trinnmotoren for å indikere mengden rotasjon av denne og blir sendt til styreenheten og en monitor ved overflaten. Andre anordninger for å bestemme stillingen til en motordrevet plate er kjent på fagområdet og blir betraktet for bruk i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse.
Strømningsraten ved hvilket produkt strømmer gjennom strømnings-styringsanordningen 10 kan måles både oppstrøms og nedstrøms i forhold til styringsklaffeventilen 20 for variabel strømning for å tillate operatører å justere strømningsraten. En oppstrøms trykktransdusersensor 74 er plassert langs husets 12 innvendige vegg ved en stilling oppstrøms i forhold til styringsklaffeventilen 20 for variabel strømning, mens en andre, nedstrøms trykktransdusersensor er plassert langs husets innvendige vegg ved en stilling nedstrøms i forhold til klaffeventilen 20. Åpningene 33 kan være anbrakt i strømningsrøret 32 for å tillate at oppstrømstransduseren 74 kommuniserer med fluidet som strømmer gjennom boringen. Alternativt, kan strømningsrøret 32 beveges oppover videre i boringen for å tillate at transduseren fritt kommuniserer med fluid som passerer gjennom boringen.
Oppstrømssensoren 74 og nedstrømssensoren 76 er begge forbundet via elektriske ledninger til en multiplekser 78 som er i stand til samtidig å motta signaler fra begge transdusersensorene over en felles krets og overføre de signalene til en styreenhet ved overflaten via elektriske ledninger 50. Alternativt kan det bli brukt optiske ledninger for å forbinde en styreenhet og monitor ved overflaten til sensorene 74, 76. Hver av transduserene 74, 76 måler trykket ved dette punktet i røret. Fra forskjellen i trykk mellom de to transduserene, kan strømningsraten kalkuleres.
Transduserne er fortrinnsvis typiske nedihullsanordninger eksempelvis kvarts eller safir piezoelektriske krystaller, ekte differensialtrykkanordninger, eksempelvis en belg, eller en strømningsmålingstypeanordning - for eksempel en forandring i spenning som danner en strøm som er kalibrert i trykk, temperatur eller differensialtrykk.
Uttrykket "oppstrøms" og "nedstrøms" er relative i forhold til strømnings-retningen, og er ikke nødvendigvis bestemmende for den fysiske posisjoneringen av anordningen. Når anordningen blir brukt som et element i en rørstreng i en produksjonsbrønn, blir den oppstrøms plasserte trykktransdusersensoren 74 plassert fysisk sett under nedstrømstrykktransdusersensoren 76 for å måle produktstrømmen av produkter mens den passerer oppover gjennom brønnen til overflaten. Anordningen 10 kan også bli brukt som et element i en rørstreng for en injeksjonsbrønn for å styre strømningsraten av injeksjonsmaterialet. I en injeksjonsbrønn, blir strømningsstyringsanordningen 10 invertert slik at trykktransdusersensoren 74 oppstrøms blir fysisk plassert over nedstrømstrykk-transdusersensoren 76 for å måle strømmen av injeksjonsmaterialet når det passerer nedover inn i brønnen.
Under drift, med den variable strømningsklaffeventilen 20 i den lukkede stillingen, blir det tatt en trykkavlesning ved oppstrømssensoren 74 som blir overført til multiplekseren 78. En trykkavlesning blir også tatt ved nedstrøms-sensoren 76 og blir overført til multiplekseren 78. Fra disse to signaler regner multiplekseren ut strømningsraten gjennom strømningsstyringsanordningen 10 og overfører et signal til styreenheten ved overflaten. Hvis operatøren ønsker å styre strømningsraten, blir det sendt et signal fra styreenheten til motoren 68 for å bevirke rotasjon av den roterende blenderplaten 56. Hvis operatøren ønsker å øke strømningsraten, blir blenderplaten 56 rotert for å øke overlappingen mellom blenderne 60 i blenderplaten 56 og blenderne 58 i hovedlegemet 54 på klaffeventilen 20. Tilsvarende, hvis operatøren ønsker å minke strømningsraten, blir blenderplaten 56 rotert for å redusere overlappingen mellom blenderne 60 i blenderplaten 56 og blenderne 58 i hovedlegemet 54 på klaffeventil 20.
Den foreliggende oppfinnelsen er derfor godt tilpasset for å utføre formålet og å holde endene og fordelene nevnt i tillegg til andre innebygde fordeler.
Claims (12)
1. Variabel strømningsstyringsanordning (10), karakterisert ved at den omfatter: et hus (12) med en gjennomgående boring (14) som er tilpasset for å bli forbundet ved hver sin ende (16,18) til brønnproduksjonsrør; et ventilelement (26,28) forbundet med huset (12) og som er bevegelig mellom en åpen stilling og en lukket stilling i boringen (14); én eller flere strømningsstyringsblendere (58, 60) med variabel størrelse plassert i nevnte ventilelement (26, 28) for styring av strømmen av fluider gjennom husets boring når ventilelementet (26, 28) er i sin lukkede stilling; og en drivmekanisme forbundet med ventilelementet (26, 28) for styring av størrelsen av én eller flere av strømningsstyringsblendeme (58.60).
2. Variabel strømningsstyringsanordning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter en innretning for avføling av strømningsraten av fluidet gjennom boringen (14) i den variable strømningsstyringsanordningen (10).
3. Variabel strømningsstyringsanordning (10) i henhold til krav 2, karakterisert ved atstrømningsratesensoreneomfatter: en første trykkgiver (74) plassert på en innvendig vegg av huset på en første side av ventilelementet; en andre trykkgiver (76) plassert på den innvendige veggen av huset på en andre side av ventilelementet; og en multiplekser (78) for mottagelse av signaler fra hver giver og for å oversette signalene til et strømningsratesignal.
4. Variabel strømningsstyringsanordning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at ventilelementet (26, 28) omfatter et hovedlegemeelement (54) og en blenderplate (56) roterbart i forhold til hovedlegeme-elementet (54).
5. Variabel strømningsstyirngsanordning (10) i henhold til krav 4, karakterisert ved at én eller flere strømningsstyringsblendere (58, 60) er utformet i blenderplaten (56) og én eller flere samsvarende strømningsstyrings-blendere (58, 60) er utformet i hovedlegemeelementet (54).
6. Variabel strømningsstyringsanordning (10) i henhold til krav 5, karakterisert ved at den videre omfatter en drivmekanisme for å påføre rotasjonsmessig bevegelse til blenderplaten (56).
7. Variabel strømningsstyirngsanordning (10) i henhold til krav 6, karakterisert ved at drivmekanismen omfatter: et tannhjul (62) som går i inngrep med den ytre omkretsmessige overflaten av blenderplaten (56) for å påføre rotasjonsmessig bevegelse til denne; en drivaksel koblet til tannhjulet (62); og en motor (68) koblet til drivakselen (72) for å overføre rotasjonsmessig bevegelse til tannhjulet.
8. Variabel strømningsstyirngsanordning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter: et strømningsrør (32) langsgående bevegelig i huset for å forårsake åpning og lukking av ventilelementet; fjærmidler plassert mellom huset og strømningsrøret (32) for bevegelse av strømningsrøret (32) i en retning for å åpne ventilelementet; og en hydraulisk stempel- og sylindersammenstilling plassert i huset (12), der stempelet (40) er forbundet med strømningsrøret (32) for å bevege strømnings-røret (32) i en retning som lukker ventilelementet.
9. Variabel strømningsstyirngsanordning (10) i henhold til krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter et ventilsete-element for å motta ventilelementet (26,28) i den lukkede stillingen.
10. Variabel strømningsstyringsanordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at den videre omfatter en innretning for åpning og lukking av ventilelementet (26,28).
11. Variabel strømningsstyringsanordning i henhold til krav 4, karakterisert ved at ventilelementet omfatter to legeme-halvdeler (54a, 54b) plassert på hver side av blenderplaten (56), hvori blenderplaten (56) og begge halvdelene (54a, 54b) av legeme-elementet (54) hver av dem har minst én gjennomgående strømningsstyringsblender (60).
12. Variabel strømningsstyringsanordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at
ventilelementet ytterligere omfatter et klaffventilelement (20) omfattende et legeme-element (54) og en blenderplate (56) som er roterbar i forhold til legeme-elementet (54), der legeme-elementet (54) og blenderplaten (56) hver av dem omfatter et flertall gjennomgående strømningsstyringsåpninger, slik at innretning av strømningsstyringsblenderne i legeme-elementet (54) med strømningsstyrings-blenderne i blenderplaten (56) er styrbar ved den relative rotasjonsmessige posisjonen av legeme-elementet (54) og blenderplaten (56); og
driftsmekanismen er forbundet med blenderplaten (56) for rotasjon av blenderplaten (56) i forhold til legeme-elementet (54), slik at fluidstrøm gjennom strømningsstyrings-blenderne (60) styres.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US5362097P | 1997-07-24 | 1997-07-24 | |
PCT/US1998/012320 WO1999005395A1 (en) | 1997-07-24 | 1998-06-15 | Full bore variable flow control device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20000306D0 NO20000306D0 (no) | 2000-01-21 |
NO20000306L NO20000306L (no) | 2000-03-21 |
NO317468B1 true NO317468B1 (no) | 2004-11-01 |
Family
ID=21985483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20000306A NO317468B1 (no) | 1997-07-24 | 2000-01-21 | Variabel fulldiameter stromningsstyrings-anordning |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5996687A (no) |
AU (1) | AU8070798A (no) |
GB (1) | GB2345712B (no) |
NO (1) | NO317468B1 (no) |
WO (1) | WO1999005395A1 (no) |
Families Citing this family (40)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000031471A1 (fr) * | 1998-11-24 | 2000-06-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organe de commande de debit gazeux et appareil a gaz comportant cet organe |
US6241015B1 (en) | 1999-04-20 | 2001-06-05 | Camco International, Inc. | Apparatus for remote control of wellbore fluid flow |
US6394184B2 (en) * | 2000-02-15 | 2002-05-28 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and apparatus for stimulation of multiple formation intervals |
US6629564B1 (en) * | 2000-04-11 | 2003-10-07 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole flow meter |
WO2001099028A1 (en) | 2000-06-21 | 2001-12-27 | Exxonmobil Upstream Research Company | Orthogonal triaxial acoustic receiver |
DZ3387A1 (fr) | 2000-07-18 | 2002-01-24 | Exxonmobil Upstream Res Co | Procede pour traiter les intervalles multiples dans un trou de forage |
GB0024378D0 (en) * | 2000-10-05 | 2000-11-22 | Expro North Sea Ltd | Improved well testing system |
US6672405B2 (en) | 2001-06-19 | 2004-01-06 | Exxonmobil Upstream Research Company | Perforating gun assembly for use in multi-stage stimulation operations |
US7348894B2 (en) | 2001-07-13 | 2008-03-25 | Exxon Mobil Upstream Research Company | Method and apparatus for using a data telemetry system over multi-conductor wirelines |
US7026951B2 (en) * | 2001-07-13 | 2006-04-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Data telemetry system for multi-conductor wirelines |
US6666271B2 (en) | 2001-11-01 | 2003-12-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Curved flapper and seat for a subsurface saftey valve |
BR0208803A (pt) * | 2002-02-06 | 2004-03-09 | Geoservices | Acionador de desencadeamento de fechamento de uma válvula de segurança e conjunto de segurança para conduto de exploração do subsolo |
US6776240B2 (en) * | 2002-07-30 | 2004-08-17 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole valve |
US7178600B2 (en) * | 2002-11-05 | 2007-02-20 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods for utilizing a downhole deployment valve |
US7255173B2 (en) | 2002-11-05 | 2007-08-14 | Weatherford/Lamb, Inc. | Instrumentation for a downhole deployment valve |
US7350590B2 (en) * | 2002-11-05 | 2008-04-01 | Weatherford/Lamb, Inc. | Instrumentation for a downhole deployment valve |
US7451809B2 (en) * | 2002-10-11 | 2008-11-18 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods for utilizing a downhole deployment valve |
DE102005015406B4 (de) * | 2005-04-04 | 2012-03-29 | Ivoclar Vivadent Ag | Abdeck- und Abhalteelement für die störungsfreie Vornahme dentaler Bearbeitungen an Zähnen sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
NO324144B1 (no) * | 2005-04-11 | 2007-09-03 | Weir Norge As | Doseringsventil og fremgangsmate for stromningskontroll |
US7363980B2 (en) * | 2005-04-22 | 2008-04-29 | Absolute Oil Tools, L.L.C. | Downhole flow control apparatus, operable via surface applied pressure |
FR2890099B1 (fr) * | 2005-08-30 | 2007-11-30 | Geoservices | Dispositif de securite pour un puits de petrole et installation de securite associee. |
US8261625B2 (en) * | 2008-05-19 | 2012-09-11 | Sti Srl | Stepper actuator having a breaking mechanism |
EP2422044A2 (en) | 2009-04-24 | 2012-02-29 | Completion Technology Ltd. | New and improved fracture valve and related methods |
US8281865B2 (en) | 2009-07-02 | 2012-10-09 | Baker Hughes Incorporated | Tubular valve system and method |
US8267180B2 (en) | 2009-07-02 | 2012-09-18 | Baker Hughes Incorporated | Remotely controllable variable flow control configuration and method |
US20110000674A1 (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-06 | Baker Hughes Incorporated | Remotely controllable manifold |
US8651188B2 (en) * | 2009-12-30 | 2014-02-18 | Schlumberger Technology Corporation | Gas lift barrier valve |
WO2013089753A1 (en) | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subsurface safety valve deployable via electric submersible pump |
US9494015B2 (en) * | 2011-12-15 | 2016-11-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Dual closure system for well system |
US9157299B2 (en) | 2011-12-15 | 2015-10-13 | Halliburton Energy Services, Inc. | Integrated opening subsystem for well closure system |
EP2909421A4 (en) * | 2012-11-20 | 2016-10-26 | Halliburton Energy Services Inc | DYNAMIC STIRRING CONTROL DEVICE, SYSTEMS AND METHOD |
RU2598954C1 (ru) | 2012-11-20 | 2016-10-10 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Устройство для усиления акустического сигнала и соответствующие система и способ |
US10119365B2 (en) | 2015-01-26 | 2018-11-06 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Tubular actuation system and method |
US10557328B2 (en) | 2016-11-09 | 2020-02-11 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Thermal load based automatic valve arrangement and method |
US10450815B2 (en) * | 2016-11-21 | 2019-10-22 | Cameron International Corporation | Flow restrictor system |
WO2018231233A1 (en) * | 2017-06-15 | 2018-12-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow meter apparatus |
BR102019000052A2 (pt) * | 2019-01-02 | 2020-07-14 | Ouro Negro Tecnologias Em Equipamentos Industriais S/A | Válvula para controle de injeção química em fundo de poço |
US10352128B1 (en) * | 2019-02-08 | 2019-07-16 | Vertice Oil Tools | Methods and systems for fracing |
US11708743B2 (en) * | 2021-05-13 | 2023-07-25 | Schlumberger Technology Corporation | Universal wireless actuator for surface-controlled subsurface safety valve |
CN114427388A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-05-03 | 吴巧英 | 一种油田采油用基于内部流量定位的组合式调节采油树 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3233677A (en) * | 1963-05-23 | 1966-02-08 | Baker Oil Tools Inc | Tubing flow control valve |
US3418397A (en) * | 1963-08-12 | 1968-12-24 | Du Pont | Ultra-violet light stabilized polymers |
US3481397A (en) * | 1968-03-07 | 1969-12-02 | Halliburton Co | Apparatus for controlling the partial filling of a well conduit string and controlling flow through the conduit string |
US4415036A (en) * | 1982-02-22 | 1983-11-15 | Baker Oil Tools, Inc. | Pressure equalizing flapper type safety valve for subterranean wells |
US4452311A (en) * | 1982-09-24 | 1984-06-05 | Otis Engineering Corporation | Equalizing means for well tools |
US4478286A (en) * | 1983-02-14 | 1984-10-23 | Baker Oil Tools, Inc. | Equalizing valve for subterranean wells |
US4641707A (en) * | 1984-10-22 | 1987-02-10 | Ava International Corporation | Well apparatus |
US5211241A (en) * | 1991-04-01 | 1993-05-18 | Otis Engineering Corporation | Variable flow sliding sleeve valve and positioning shifting tool therefor |
US5236047A (en) * | 1991-10-07 | 1993-08-17 | Camco International Inc. | Electrically operated well completion apparatus and method |
US5309988A (en) * | 1992-11-20 | 1994-05-10 | Halliburton Company | Electromechanical shifter apparatus for subsurface well flow control |
US5273113A (en) * | 1992-12-18 | 1993-12-28 | Halliburton Company | Controlling multiple tool positions with a single repeated remote command signal |
US5558162A (en) * | 1994-05-05 | 1996-09-24 | Halliburton Company | Mechanical lockout for pressure responsive downhole tool |
US5503229A (en) * | 1994-09-09 | 1996-04-02 | Camco International Inc. | Equalizing subsurface safety valve |
GB2302349B (en) * | 1995-02-09 | 1999-08-18 | Baker Hughes Inc | Subsurface valve position and monitoring system for a production well |
US5803178A (en) * | 1996-09-13 | 1998-09-08 | Union Oil Company Of California | Downwell isolator |
US5794699A (en) * | 1996-11-27 | 1998-08-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Metal-to-metal sliding side door for wells |
EP0953097A1 (en) * | 1997-06-03 | 1999-11-03 | Camco International Inc. | Pressure equalizing safety valve for subterranean wells |
-
1998
- 1998-06-15 WO PCT/US1998/012320 patent/WO1999005395A1/en active Application Filing
- 1998-06-15 GB GB0000644A patent/GB2345712B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-06-15 AU AU80707/98A patent/AU8070798A/en not_active Abandoned
- 1998-06-19 US US09/100,656 patent/US5996687A/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-01-21 NO NO20000306A patent/NO317468B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1999005395A1 (en) | 1999-02-04 |
GB2345712B (en) | 2002-02-27 |
NO20000306L (no) | 2000-03-21 |
AU8070798A (en) | 1999-02-16 |
GB0000644D0 (en) | 2000-03-01 |
US5996687A (en) | 1999-12-07 |
NO20000306D0 (no) | 2000-01-21 |
GB2345712A (en) | 2000-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO317468B1 (no) | Variabel fulldiameter stromningsstyrings-anordning | |
US5050681A (en) | Hydraulic system for electronically controlled pressure activated downhole testing tool | |
CA2947311C (en) | Rotary stepping actuator for valve | |
NO337857B1 (no) | Apparat, fremgangsmåte og system for å detektere aktivering av en strømningsreguleringsanordning | |
US4331315A (en) | Actuatable safety valve for wells and flowlines | |
US10995584B2 (en) | Fully electric tool for downhole inflow control | |
NO321446B1 (no) | Bronnstromsmale- og styreanordning for plassering i nedihulls sidelommeboringer | |
CN108798617B (zh) | 一种井下智控式集成配注装置 | |
EP2225437B1 (en) | Valve assembly | |
NO338694B1 (no) | Nedhulls sikkerhetsventilsammenstilling omfattende avfølingsorganer | |
CA2345586A1 (en) | Packer annulus differential pressure valve | |
NO326674B1 (no) | Rorledningsoppfylling og testeventil | |
NO340242B1 (no) | Brønnverktøysystem samt fremgangsmåte for å operere et nedihulls brønnverktøy | |
NO162529B (no) | Styreanordning for et verktoey, f.eks. en ventil, som er plassert i produksjonsstrengen i en broenn. | |
US20190107222A1 (en) | Rotary Stepping Actuator for Valve | |
US6435282B1 (en) | Annular flow safety valve and methods | |
CA2282899C (en) | Adjustable orifice valve | |
EP2834444B1 (en) | Actuator for dual drill string valve and rotary drill string valve configuration therefor | |
EP0551163A1 (en) | Control apparatus for downhole tools | |
CA2297003C (en) | Flow measurement mandrel | |
EP0024214B1 (en) | A by-pass valve for a well testing apparatus | |
US4469180A (en) | Well fluid pressure balanced operator for subsurface safety valve | |
CN108644494A (zh) | 一种温度、压力在线测试与校准用多功能接头 | |
RU193469U1 (ru) | Устройство для опрессовки колонны труб в скважине | |
US660760A (en) | Tapping-machine. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |