NO324442B1 - Styringssystem for kjemisk injisering samt fremgangsmate for kjemisk injisering i flere bronner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter og systemer for styring av distribusjon av petroleumsbrønn-behandlingsfluider under høyt trykk fra én enkelt tilførselskanal for injeksjon inn i flere petroleumsbrønner i individuelt regulerbare mengder. Mer spesifikt vedrører foreliggende oppfinnelse et system og en fremgangsmåte for styring av injeksjonsmengder som ikke omfatter strupinger som kan sperre for det injiserte kjemikaliet.

Effektiv produksjon av olje og gass fra undersjøiske brønner krever injisering av forskjellige brønnbehandlingskjemikalier for å løse produksjonsproble-mer så som korrosjon, mineralavleiringer, parafin, emulsjonsdannelse og hydrater. De fleste av dagens anordninger for kjemikalieinjisering inn i en brønn har en separat tilførselskanal for hvert kjemikalie og hver brønn. Ofte befinner flere brønner seg nær hverandre, men i en betydelig avstand fra et overflateområde for pumping av kjemikalier. Det har i tidligere teknikk vært foreslått systemer for å fjernstyre distribusjonen av kjemikalier til hver brønn i hver brønns nødvendige mengde mens et felt av brønner forsynes via én enkelt kanal pr. kjemikalie, som eksemplifisert av systemet Skoflow, markedsført av Flow Control Industries, Inc.

Produksjon fra felter med flere brønner, ofte med avstander på mer enn

16 kilometer fra brønnene til en pumpestasjon og flere brønner beliggende under vanndyp på mer enn 275 meter (900 fot), krever en pålitelig fremgangsmåte for styring og overvåkning av distribusjonen av kjemikalier fra en felles tilførselskanal til hver brønn. Tidligere teknikks utstyr har vært basert på en trykkompensert strømstyringsanordning som anvender en trykkreguleringsventil i kombinasjon med en struping for å regulere strømningen av kjemikalier til hver brønn. Et alternativt system med en elektromotor-drivenhet for en konisk skrulinjeformet passas-jevei med variabel åpning er tilveiebrakt av Scanna. Styring tilveiebringes ved fjernstyrt justering av strupingsstørrelsen eller trykkregulatorinnstillingen som kon-trollerer trykkdifferensialet over strupingen. Noen anordninger anvender en fast stor åpning og en justerbar struping.

En primær ulempe ved tidligere teknikks fremgangsmåter for styring og til-hørende systemer er den lille strupingsstørrelsen som kreves for å tilveiebringe lav strømningsmengde; noen kjemikalier injiseres med kun noen få liter pr. dag, mens den felles tilførselskanalen må ha et trykknivå som er tilstrekkelig til å forårsake strømning inn i den brønnen på feltet som har høyest trykk. Et trykkdifferensial på flere titalls megapascal må strømme gjennom en veldig liten åpning for å tilveiebringe en strømning som bare er på noen liter pr. dag. Kontaminering av små partikler er meget sannsynlig i en undersjøisk kanal som er mange kilometer lang, og disse partiklene kan tette den lille åpningen i tidligere teknikks systemer. Repara-sjon eller utskiftning av den pluggede åpningen kan koste millioner av kroner.

En separat tilbakemeldingsanordning blir vanligvis anvendt for å bestemme den faktiske mengden av kjemikaliestrømning inn i hver enkelt brønn for å verifisere innstillinger og skape tiltro til brønnbehandlingen. Nøyaktig måling av lave strømningsmengder ved høyt trykk i et undervannsmiljø er veldig kostbart.

US 4 512 188, US 4 512 187, US 4 635 723 og EP 443 276 A1 beskriver alle anordninger for injisering av kjemikalier i én eller flere brønner som er beheftet med én eller flere av ovennevnte ulemper.

Ulempene ved tidligere teknikk overkommes ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, og en forbedret fremgangsmåte, en forbedret anordning og et forbedret system for styring av distribusjonen av brønnbehandlingsfluider fra én enkelt tilførselskanal for injisering inn i flere petroleumsbrønner i individuelt justerbare mengder er beskrevet i det følgende.

Et styringssystem for injisering av kjemikalier konstruert i henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter en fjernstyrt to-posisjons styreventil som står i fluidforbindelse med en tilførselskanal samt en hul sylinder som har en sylinderboring og en første inngangs/utgangsport i én ende av boringen. En fluidsperre, så som et stempel, separerer kamre med variabel størrelse mellom den første og den motsatte andre inngangs/utgangsporten. Den andre inngangs/utgangsporten står i fluidforbindelse med styreventilen, slik at fluid under høyt trykk strømmer fra tilførselskanalen gjennom styringsventilen, gjennom én side av sylinderen og presser stempelet til å fortrenge et fast volum av fluid fra sylinderboringen og gjennom styringsventilen, og deretter fra utløpsporten fra styringsventilen til et injeksjonspunkt for en individuell petroleumsbrønn. Hver aktivering av styreventilen reverserer bevegelsesretningen til stempelet i sylinderboringen og forårsaker at et annet fast volum av fluid blir injisert inn i den individuelle petroleumsbrønnen.

En to-posisjons fireveis styreventil kan fjernstyres via et elektrisk signal eller et hydraulisk signal, og er av en kommersielt tilgjengelig konstruksjon som kan håndtere trykket i og strømningsmengden av det injiserte kjemikaliet med høy pålitelighet.

Det er et særtrekk ved ett aspekt av oppfinnelsen at en trykksender kan være koplet til utløpsporten fra styreventilen slik at observasjon av trykkfallet ved ventilutløpsporten kan anvendes for å fastslå enden av bevegelsen til stempelet eller en annen fluidsperre inne i sylinderboringen, og således påvise eller anvise det faste volumet av kjemikalie som blir injisert inn i brønnens injeksjonspunkt. Dette tilveiebringer en billig, pålitelig og nøyaktig tilbakemelding på den faktiske strømningsmengden av kjemikalier inn i hver brønn. En strømningsmålerbryter kan alternativt bli anvendt for å verifisere fullførelsen av et injeksjonsslag. En stempelposisjons-bryter kan alternativt bli anvendt for å verifisere fullførelsen av et injeksjonsslag.

Det er et særtrekk ved et annet aspekt av oppfinnelsen at tidsstyring av aktiveringen av styringsventilen bestemmer den gjennomsnittlige strømningsmengden av kjemikalier, og verifikasjon av en trykkonverter bekrefter leveringen, dvs. at "x" antall liter ble injisert i løpet av "y" sekunder, tiden mellom aktiveringen av et injeksjonsslag og bekreftelse av at slaget er fullført. Ingen små åpninger eller kontaminantsensitive komponenter er nødvendige.

I én utførelsesform kan to stempler bli anvendt inne i sylinderen, med et hydraulisk dempningskammer på én side av hvert stempel fylt med et rent fluid koplet til en trykkompensert strømstyringsventil, som kan være innrettet for å tilveiebringe en nær kontinuerlig strømning av kjemikalier og unngå avbrudd av strømningen mens den venter på at den korrekte tiden skal forløpe etter at injeksjon av et fast volum av kjemikalie er bekreftet. Denne trykkompenserte strømstyringsventilen kan anvende en liten åpning, men det rene fluidet som blir anvendt for dempningen vil ikke utgjøre en risiko for å tette denne åpningen.

Foreliggende oppfinnelse har som sitt primære mål et system for injisering av kjemikalier som har en stor strømningsvei for kjemikaliet slik at blokkering av strømningen gjennom en åpning som følge av kontaminering av materiale i det injiserte kjemikaliet unngås.

Et annet særtrekk ved denne oppfinnelsen er at det tilveiebringes en pålitelig, nøyaktig tilbakemelding på den strømningen kjemikalier for å verifisere funksjon og ønsket brønnbehandling. Systemet ifølge foreliggende oppfinnelse kan anvende individuelle komponenter som er velkjente innenfor oljefeltsindustrien for sin høye pålitelighet.

En foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen omfatter første og andre stempler eller andre fluidsperrer som kan beveges sammen inne i sylinderen, med et par av dempningskamre i fluidforbindelse med en fjernstyrt styringsventil.

Det er også et særtrekk ved oppfinnelsen at den tilveiebringer et enkelt styringssystem, slik at konvensjonelle undervanns styrings- og kommunikasjonssyste-mer enkelt kan la seg kombinere med mot dette systemet.

Et ytterligere særtrekk ved oppfinnelsen er at et stempel, når et slikt anvendes som fluidsperren, kan omfatte en ventil i hver ende for inngrep med et sete som omgir én av innløps/utløpsportene.

Disse og ytterligere mål, særtrekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse vil tydeliggjøres av den følgende detaljerte beskrivelsen, der det henvises til de vedlagte figurene.

Figur 1 er et skjematisk diagram av et styringssystem i henhold til denne

oppfinnelsen.

Figur 2 er et skjematisk diagram av styringssystemet tillagt et internt hydraulisk dempingskammer tilveiebrakt i hver ende av det frem- og tilbakeløpende stempelet samt en regulerbar strømstyringsventil i hvert hydrauliske dempingskammer. Figur 3 er et skjematisk diagram av styringssystemet tillagt et andre stempel koplet til det første stempelet via en koplingsstang som er i forseglet inngrep med en redusert boring i sylinderen og med det danner et hydraulisk dempingskammer bak hvert stempel samt en justerbar trykkompensert strømstyringsventil koplet til hvert hydrauliske dempingskammer. En tilbakeslagsventil forløper gjennom ett stempel for å lufte ut eventuelt innestengt trykk i den lukkede dempningskretsen. Figur 4 illustrerer systemet hovedsaklig som vist i figur 3, med elektrisk aktivering av styringsventilen og en strømningskonverter.

Figur 1 illustrerer skjematisk et styringssystem 10 i henhold til foreliggende

i oppfinnelse. Styresystemet 10 er tilveiebrakt ved hver individuelle brønn, idet hver brønn mottar et kjemikalisk fluid via en tilførselskanal 12, som strømmer gjennom en to-posisjonsventil 14. Ventilen 14 kan bli aktivert hydraulisk i respons til et signal gjennom kanalen 16 for å aktivere ventilen fra én posisjon til den andre

posisjonen. Ventilen er fortrinnsvis spent av en fjær 18 slik at den normalt befinner seg i en valgt posisjon. Kjemikalisk fluid ført gjennom ventilen 14 fra tilførselsledningen passerer gjennom kanalen 20 til en sylinder 30 som beskrives senere, og under denne injeksjonssyklusen blir kjemikalisk fluid injisert gjennom kanalen 22 og gjennom ventilen 14, deretter gjennom en utløpskanal 13 og så gjennom tilbakeslagsventilen 25 og inn i brønnhodet. En trykkonverter 24 kan være tilveiebrakt for å tilveiebringe et signal ved enden av slagsyklusen. Alternativt kan en strømningskonverter 26 være tilveiebrakt langs kanalen 13 for samme formål, dvs. for å detektere at systemet har fullført sitt injeksjonsslag. Endelig kan det være tilveiebrakt en stempelposisjonskonverter 28 på sylinderen for dette samme formålet. Hver av følerne 24, 26, 28 er således i stand til å sende et signal som kan fjernoverføres for å angi at anordningen har oppnådd en tilstand med fullt utslag.

Som vist i figur 1, omfatter den hule sylinderen 30 en sylinderboring 31, en første innløps/utløpsport 34 i én ende av sylinderen og en andre innløps/utløpsport 36 hovedsaklig i motsatt ende av sylinderen. Stempelet 50 beveges langs aksen 51 inne i boringen 31, og danner en fluidsperre mellom et første kjemikalisk fluid kammer 32 og et andre kjemikalisk fluid kammer 33. For den utførelsesformen som er vist i figur 1, beveger fluid som strømmer inn i sylinderen 30 langs kanalen 20 stempelet 50 mot venstre, hvilket driver ut fluid fra kammeret 33 gjennom kanalen 22 og inn i brønnen. I enden av dette injeksjonsslaget kan ventilen 14 bli aktivert slik at fluid da strømmer til en sylinder 30 langs kanalen 22, hvilket beveger stempelet 50 mot høyre og presser kjemikalisk fluid gjennom kanalen 20 og inn i brønnen. Bevegelse av stempelet 50 fortrenger således et fast volum av fluid inne i sylinderboringen 31, slik at dette faste fluidvolumet da blir injisert gjennom styringsventilen 14 og inn i injeksjonspunktetforden individuelle petroleumsbrønnen. Aktivering av styreventilen reverserer bevegelsesretningen til fluidsperren inne i sylinderboringen, slik at et annet fast volum av fluid blir injisert inn i brønnen under den reverserte bevegelsen av fluidsperren inne i sylinderboringen.

Stempelet 50 kan være tilveiebrakt med ventilelementer 54 og 56 på en slik måte at, i enden av bevegelsen til stempelet 50, et respektivt ventilelement danner inngrep med ett av setene 38, 40 og med det tilveiebringer en positiv forsegling for å stenge fluidstrømningen selv om tetningen 52 skulle lekke. Forskjellige alterna-tive strukturer kan anvendes for å tilveiebringe en ventil som setes i respons til bevegelse av stempelet til dets fullt fremførte posisjon.

Utførelsesformen som vist i figur 2 kan være den samme som utførelsesfor-men i figur 1, bortsett fra de viste komponentene. I dette tilfellet har stempelet 150 en tetning 152 som forsegler mot den innvendige diameteren til sylinderen og separerer kjemikaliekammeret 32 fra det kjemikaliekammeret 33. Den muffe-formede utformingen av stempelet muliggjør anvendelse av dempningskamre 154,156. Motsatt plasserte forlengelser 158 og 160 er hver festet til sylinderen 30, og er forseglet mot stempelet 150 av tetningene 157, 159. En regulerbar strømstyrings-ventil 162 er tilveiebrakt for å styre strømningen fra kammeret 154 til kammeret 32 langs strømningsveien 155. Nålen 164 kan bli justert og låst og forseglet av et deksel 166 for å heve eller senke posisjonen til ventilen 162 i forhold til dens sete og med det styre strømningen av fluid mellom kammeret 154 og kammeret 32. En tilsvarende ventil 168 styrer strømningen mellom kammeret 33 og dempningskammeret 156, idet nålen 170 er selektivt justerbar og låst og forseglet av dekselet 172. Fagmannen vil forstå at det å kunne justere styringsventilene mulig-gjør styring av mengden med hvilken fluid passerer fra et dempningskammer til et respektivt kammer 32, 33 og fra hvert dempningskammer ut kanalen og til styringsventilen. Om ønsket kan det være tilveiebrakt aktuatorer som gjør at nålen 164,170 kan fjernstyres av signaler til en motordrevet aktuator for å variere mengden av fluid som strømmer fra sylinderen og inn i den injiserte brønnen under et injeksjonsslag.

Figur 3 illustrerer en foretrukket utførelsesform som anvender stempler 250, 251 som er innbyrdes forbundet via en koplingsstang 256 som er forseglet til sent-erstrukturen 254 av en tetning 258. Tetninger 252 forsegler mellom hvert stempel og sylinderboringen, hvilket danner de kjemikaliekamrene 32 og 33 diskutert ovenfor. I dette tilfellet tvinger fluid som blir injisert langs kanalen 20 til kammeret 32 de koplede stemplene 250, 251 til bevegelse mot hverandre, hvilket driver rent fluid ut av dempningskammeret 260 og gjennom porten 254 og kanalen 266 til den

trykkompenserte strømstyringsventilen 268. Fluid som strømmer gjennom ventilen 268 passeres langs kanalen 270 og gjennom porten 272 inn i dempningskammeret 262. Det rene fluidet som strømmer mellom dempningskamrene under hvert in-

jeksjonsslag og under det reverse injeksjonsslaget blir anvendt som en styrings-kraft for å kontrollere bevegelsen til stemplene 250, 251, og styrer med det effektivt injiseringsraten av kjemikalisk fluid inn i brønnen. En tilbakeslagsventil 270 er tilveiebrakt gjennom stempelet 250 eller stempelet 251 for å muliggjøre utlufting av overtrykk i dempningskammeret 262 eller 260 som er fylt med rent fluid, som kan oppstå som følge av temperaturøkning eller pumpevirkning fra tetningene 252.

Figur 4 illustrerer en alternativ konstruksjon der ventilen 14 er elektrisk aktivert. Et signal til ventilen via én av ledningene 15,17 forårsaker at ventilen aktiveres i én retning, mens et signal til ventilen via den motsatte ledningen forårsaker at ventilen aktiveres i den reverse retningen. To-posisjons fireveis ventilen kan således være hydraulisk aktivert, som vist i figur 1, eller elektrisk aktivert, som vist i figur 4.

En viktig egenskap ved en dynamisk tetning, så som den bevegelige tetningen på et stempel som forsegler mellom stempelet og sylinderen, er at det konvensjonelt eksisterer en meget tynn film av fluid mellom den elastomere tetningen og den innvendige veggen til sylinderen. Den bevegelige tetningen resulterer naturlig i ytterligere fluid på én side av fluidsperren, og i den forstand er ikke tetningen fluidtett. Dette er ikke nødvendigvis noe problem, siden fluidet blir naturlig filtrert ved det at tetningen skaper en tynn film på sylinderveggen, og kun rene kjemikalier uten kontaminanter, faste partikler eller andre etterlatenskaper kan komme inn i det rene fluidet i dempningskamrene 260, 262.1 enkelte anvendelser kan tetningene som blir anvendt i dette styringssystemet for injisering av kjemikalier omfatte anti-ekstruderingsringer, så som PEEK støtteringer, på den ene av eller begge sidene til den elastomere tetningen. Den elastomere tetningen fungerer således som en meget pålitelig fluidsperre, men tjener også som et meget pålitelig filter som filtrerer bort kontaminanter fra fluidet og kun tillater rent fluid å passere gjennom forseglingen.

Selv om et stempel er en foretrukket type fluidsperre, kan fluidsperren alternativt være en membran, en blære eller en belg. Hensyn vedrørende langtids-vekselvirkningen mellom det injiserte kjemikaliet og en elastomer blære kan kreve anvendelse av en fleksibel metallfluidsperre i mange anvendelser. Hensynet til tetningene på stempelet er følgelig viktig for stempel-type fluidsperrer, og er én fordel med andre fluidsperrer, så som belger, som ikke krever en forsegling og kan være foretrukket for enkelte anvendelser.

En trykkompensert strømstyringsventil som beskrevet her er kommersielt tilgjengelig fra forskjellige produsenter, er meget pålitelig med rent fluid og er en foretrukket form for anordning som tilveiebringer en hovedsaklig konstant gjenholdingskraft som motarbeider bevegelse av fluidsperren, og med det effektivt styrer injeksjonshastigheten av kjemikaliene inn i brønnen. I den foretrukne formen er denne styringsventilen trykkompensert, hvilket betyr at trykkforskjellen mellom fjern-enden av tilførselskanalen og injeksjonspunktet inn i en individuell brønn ikke har betydelig innvirkning på strømningsmengden av det rene fluidet fra ett dempningskammer til det andre, og således på den injeksjonsraten av kjemikalier inn i brønnen. Fagmannen forstår at dette trykkdifferensialet kan variere sterkt som funksjon av tiden, endrende ned-i-hulls forhold og endrende forhold ved fjern-enden av den tilførselsledningen som forsyner injeksjonskjemikaliet til hver av flere brønner, alle i den generelle nærhet av en spesifikk injeksjonsbrønn. Fagmannen forstår også at det er sterkt ønskelig å kontrollere tiden for injeksjonsslaget, og at under dette injeksjonsslaget injeksjonshastigheten er hovedsaklig konstant. Styringsventilen er fortrinnsvis fjernstyrt, dvs. aktivert fra den fjernlokaliserte kilden ved anvendelse av konvensjonell ventilaktiveringsteknologi. Funksjonen til to-posisjons styreventilene som beskrevet her kan oppnås med et antall grenrør, om ønsket, slik at enheten utfører den fundamentale funksjonaliteten til to-posisjons styreventilen som beskrevet her. Forskjellige typer trykkregulatorer og konvensjonelle ventiler kan alternativt anvendes for å oppnå samme funksjon.

I mange anvendelser vil hver av de flere brønnene motta brønnfluider fra hver brønn ved et felles tre, mens i andre tilfeller trær for spesifikke brønner kan være utplassert i et mønster i nærheten av en valgt injeksjonsbrønn. Det at én brønn befinner seg i "nærheten" av en annen brønn betyr at brønnene ligger tilstrekkelig tett til at det kjemiske fluidet kan bli forsynt gjennom en felles tilførsels-kanal, og ved enden av den felles tilførselskanalen, injeksjonskanaler for kjemikalier deles eller på annen måte passerer gjennom en manifold som da forsyner injeksjonskjemikaliet til hver av de individuelle brønnene. En trykkompensert styringsventil kan også være regulerbar, og vil da konvensjonelt omfatte en aktuator som reagerer på signaler generert i en avstand på, for eksempel, 17 kilometer eller 34 kilometer fra brønnen. Den trykkompenserte styringsventilen kan således selektivt endre størrelsen til den åpningen gjennom hvilken det rene fluidet passerer i respons til det overvåkede trykkdifferensialet, slik at trykkdifferensialet effektivt nøytraliseres og kjemikalie blir injisert med den ønskede, hovedsaklig konstante strømningsmengden. En egnet trykkompensert styringsventil er PC-serie ventilen tilgjengelig fra Parker Hannifin. En egnet elektrohydraulisk strømstyringsventil markedsført under ETPCCS-serien er også tilgjengelig fra Parker Hannifin.

I en mindre foretrukket utførelsesform kan gjenholdingsmekanismen for å anvende den hovedsaklig konstante kraften på fluidsperren være elektrisk drevet. For eksempel kan en elektrobrems-mekanisme være tilveiebrakt for å bremse fluidsperrens bevegelse, slik at motstandskraften fra denne elektrobremsen tilveiebringer den ønskede langsomme, konstant mengde bevegelsen av fluidsperren for å oppnå den ønskede injeksjonshastigheten inn i brønnen. Det møtes ytterligere problemer i forbindelse med det å tilveiebringe en elektrobrems som er enkel å regulere. I en annen utførelsesform kan en mekanisk gjenholdingskraft anvendes for å tilveiebringe motstanden mot bevegelse av fluidsperren, for eksempel i form av én eller flere fjærer eller et friksjonsunderlag for å bremse fluidsperrens bevegelse. Også her oppstår komplikasjoner i forbindelse med det å tilveiebringe en slik anordning som er meget pålitelig, har forholdsvis lav kostnad og på en enkel måte kan fjernstyres.

Betegnelsen "rent fluid", som anvendt her, er i bred forstand ment å omfatte et hvilket som helst fluid annet enn det injiserte kjemikaliet kontaminert med de partiklene eller avfall som normalt finnes i det injiserte kjemikaliet når det kommer til injeksjonsbrønnen. I én forstand er det rene fluidet "rent" som følge av at det er isolert fra injeksjonsfluidet, selv om denne fluidisolasjonen ikke trenger å være perfekt, som diskutert ovenfor i forbindelse med anvendelsen av tetninger. Hyd-raulikkfluid og andre typer rene fluider kan bli anvendt sammen med tilsetnings-stoffer for å forlenge levetiden til tetninger, seter og strupingsåpninger. I noen anvendelser kan et rent fluid som hovedsaklig er injeksjonsfluidet i ren tilstand bli anvendt, mens i andre tilfeller det valgte rene fluidet kan være et annet kjemikalie enn det injiserte kjemikaliet, for eksempel hydraulikkolje. I tilfeller der det rene fluidet er hydraulikkolje, vil en liten mengde injisert kjemikalie kunne passere stempel-tetningen og komme inn i ett av dempningskamrene, og en liten mengde hydrau-likkfluid vil kunne lekke ut av et dempningskammer. Selv om sammensetningen til det rene fluidet ikke lenger er 100% hydraulikkolje, men for eksempel kan være 65 prosent hydraulikkolje og 35 prosent kjemikalie etter en tid, er det rene fluidet fort-satt "rent" siden et kjemikalie som har passert gjennom stempeltetningene er "filtrert" av tetningen for å fjerne alle betydningsfulle mengder av uønsketheter eller andre kontaminanter.

Hver av komponentene av systemet for injisering av kjemikalier i henhold til foreliggende oppfinnelse kan være konstruert og produsert for opphenting av en ROV. Systemet og fremgangsmåten tilveiebringer en meget pålitelig teknikk for å injisere en gitt mengde kjemikalie fra en tilførselskanal inn i hver av flere petroleumsbrønner i individuelt regulerbare mengder, og tilveiebringer også forskjellige typer alternativt utstyr for å verifisere leveringen av kjemikaliet, omfattende en trykksender, en posisjonssender eller en strømningssender for å verifisere injeksjon av en gitt mengde fluid inn i brønnen. Et særtrekk ved oppfinnelsen er at systemet og fremgangsmåten ikke krever anvendelse av et filter umiddelbart oppstrøms sylinderen eller styringsventilen siden, som beskrevet her, det injiserte fluidet ikke blir ledet gjennom en begrenset diameter eller justerbar struping mens det strømmer fra tilførselskanalen gjennom sylinderen og inn i en individuell petroleumsbrønn.

Den komponenten som huser det bevegelige stempelet eller en annen fluidsperre er referert til ovenfor som en sylinder, siden anordningen hensiktsmessig kan ha en sylindrisk form. Betegnelsen "sylinder" skal imidlertid ikke oppfattes som nødvendigvis å henvise til formen til huset for fluidsperren, siden fluidsperren vil kunne ha andre former enn den til et sylindrisk hus. Likeledes er boringen inne i sylinderen beskrevet å være rundt i tverrsnitt og således være sylindrisk i lengderetningen, for eksempel langs en rett akse. En på annen måte utformet sylinderboring kan være tilveiebrakt inne i huset. Betegnelsen "sylinderboring" som anvendt her skal ikke oppfattes som begrensende for tverrsnittsformen til boringen eller forløpet til fluidsperrens bevegelsesbane, hvorvidt den forløper langs en rett linje eller en kurvet linje. Uansett vil huset eller sylinderen ha en første innløps/utløpsport i én ende og en andre innløps/utløpsport i en motsatt beliggende andre ende. Likeledes blir stempelet fortrinnsvis anvendt som fluidsperre for bevegelse inne i sylinderboringen, men fluidsperren trenger ikke være et stempel, og trenger ikke ha en sylindrisk form.

Selv om virkemåten til systemet ifølge foreliggende oppfinnelse fortrinnsvis anvender en overforenklet bevegelsesreversering av fluidsperren inne i boringen, kan bevegelse i én retning forekomme uten at det er et krav at den reverse retningen alltid forårsaker at det samme faste volumet av fluid blir injisert inn i brønnen, og uten at injeksjonshastighetene er like. I hver anvendelse blir et fast volum av fluid fra sylinderen injisert ved aktivering av styringsventilen, slik at et kjent volum av fluid blir injisert under dette pumpeslaget for fluidsperren.

Stempelet eller de andre fluidsperrene i styresystemet ifølge foreliggende oppfinnelse vil kunne måtte resiprokere tusener eller millioner av ganger i løpet av sin forventede levetid, som typisk er 20 år eller mer. Følgelig gir den enkle kon-struksjonen til foreliggende oppfinnelse betydelige fordeler siden meget pålitelige komponenter er tilgjengelige som gjentakelsesvis utfører sine tiltenkte funksjoner.

Claims (10)

1. Anordning for kjemikalieinjisering for å styre distribusjon av et kjemisk fluid fra en tilførselskanal inn i en individuell petroleumsbrønn i et område med flere petroleumsbrønner ved individuelt regulerbar mengde, der injiseringsanordningen omfatter en hul sylinder (30) som har en sylinderboring (31) samt en første innløps/utløpsport (34) i én ende og en andre innløps/utløpsport (36) i en motsatt andre ende; og en fluidsperre (50,150, 250; 251) inne i sylinderboringen, karakterisert ved at injiseringsanordningen omfatter: en fjernstyrt to-posisjons styreventil (14) i fluidforbindelse med tilførsels-kanalen (12), slik at kjemisk fluid strømmer fra tilførselskanalen gjennom nevnte styringsventil til én ende av sylinderboringen og tvinger fluidsperren (50,150, 250;

251) til å fortrenge et fast volum av fluid fra sylinderboringen, deretter gjennom styringsventilen og til et injeksjonspunkt for den individuelle petroleumsbrønnen, idet hver aktivering av styreventilen reverserer bevegelsesretningen til fluidsperren inne i sylinderboringen.

2. Anordning for kjemikalieinjisering ifølge krav 1, karakterisert ved at fluidsperren (50,150, 250; 251) omfatter et stempel som er forseglet (52) mot sylinderboringen.

3. Anordning for kjemikalieinjisering ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: en tilbakeslagsventil (25) innrettet mellom styreventilen (14) og den individuelle petroleumsbrønnen for å hindre fluid inne i brønnen i å strømme til styreventilen.

4. Anordning for kjemikalieinjisering ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: at fluidsperren (50,150, 250; 251) omfatter en første fluidsperre og en andre fluidsperre bevegelig koplet til den første fluidsperre, idet den første og den andre fluidsperren er bevegelige inne i den hule sylinderen; et første dempningskammer (262) og et andre dempningskammer (260), idet de første og andre dempningskamrene er innrettet mellom den første fluidsperren og den andre fluidsperren; og en gjenholdingsmekanisme (268) for å besørge en hovedsaklig konstant bevegelseshastighet for fluidsperren inne i sylinderen.

5. Anordning for kjemikalieinjisering ifølge krav 1, karakterisert ved at det videre omfatter: et første ventilelement (162) og et andre ventilelement (168) på fluidsperren for å stenge av en respektiv av den første innløps/utløpsporten og den andre innløps/utløpsporten i respons til bevegelse av fluidsperren.

6. System for kjemikalieinjisering for å styre distribusjon av fluid fra en felles tilførselskanal inn i hver av flere petroleumsbrønner i nærheten av en ende av tilførselskanalen, hvor systemet for injisering av kjemikalier styrer injeksjonsmengden av et kjemisk fluid inn i hver brønn i en individuelt justerbar mengde, der injiseringssystemet omfatter en individuell brønninjiseringsanordning ved hver av de flere brønnene, der injiseringsanordningen omfatter en hul sylinder (30) som har en sylinderboring (31) samt en første innløps/utløpsport (34) i én ende og en andre innløps/utløpsport (36) i en motsatt andre ende; og en fluidsperre (50,150, 250; 251) inne i sylinderboringen, karakterisert ved at injiseringsanordningen omfatter: en fjernstyrt to-posisjons styreventil (14) i fluidforbindelse med tilførselskanalen, slik at kjemisk fluid strømmer fra tilførselskanalen gjennom nevnte styreventil til én ende av sylinderboringen og tvinger fluidsperren (50, 150, 250; 251) til å fortrenge et fast volum av fluid fra sylinderboringen og deretter gjennom styreventilen og til et injeksjonspunkt for den individuelle petroleumsbrønnen, idet hver aktivering av styreventilen reverserer bevegelsesretningen til fluidsperren inne i sylinderboringen; og en senderanordning (16, 24) for å fjernbestemme strømningen av kjemisk fluid inn i den individuelle petroleumsbrønnen.

7. System for kjemikalieinjisering ifølge krav 6, hvor hver injiseringsanordning videre omfatter: et første dempningskammer (262) på én side av fluidsperren (50,150, 250;

251); en første regulerbar styreventil (162) for å begrense strømning fra dempningskammeret til den første innløps/utløpsporten; et andre dempningskammer (260) på en motsatt side av fluidsperren; og en andre regulerbar styringsventil (168) for å begrense strømning av fluid fra det andre dempningskammeret til den andre innløps/utløpsporten.

8. System for kjemikalieinjisering ifølge krav 6, hvor hver injiseringsanordning videre omfatter: at fluidsperren (50,150, 250; 251) omfatter en første fluidsperre og en andre fluidsperre bevegelig koplet til den første fluidsperren, idet den første og den andre fluidsperren er bevegelige inne i den hule sylinderen; et første dempningskammer (262) og et andre dempningskammer (260), idet de første og andre dempningskamrene er innrettet mellom den første fluidsperren og den andre fluidsperren; og en gjenholdingsmekanisme (268) for å besørge en hovedsaklig konstant bevegelseshastighet for fluidsperren inne i sylinderen.

9. Fremgangsmåte for å styre distribusjon av et kjemisk fluid fra en tilførsels-kanal (12) inn i en individuell petroleumsbrønn i et område med flere petroleums-brønner ved individuelt regulerbar mengde, idet fremgangsmåten omfatter det å tilveiebringe en hul sylinder (30) som har en sylinderboring (31) samt en første inn-løps/utløpsport i én ende og en andre innløps/utløpsport i en motsatt beliggende andre ende, samt det å tilveiebringe en fluidsperre (50,150, 250; 251) inne i sylinderboringen; der fremgangsmåten er karakterisert ved de trinn å: tilveiebringe en fjernstyrt to-posisjons styreventil (14) som stilles i fluidforbindelse med tilførselskanalen; aktivere styreventilen til å slippe kjemisk fluid fra tilførselskanalen gjennom nevnte styringsventil til én ende av sylinderboringen for å bevege fluidsperren og fortrenge et fast volum av fluid fra sylinderboringen og deretter gjennom styreventilen og til et injeksjonspunkt for den individuelle petroleumsbrønnen; og aktivere styringsventilen til å slippe kjemisk fluid fra tilførselskanalen gjennom nevnte styreventil til en motsatt ende av sylinderboringen for å bevege fluidsperren og fortrenge et fast volum av fluid fra sylinderboringen, deretter gjennom styreventilen og til injeksjonspunktet for den individuelle petroleumsbrønnen.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det å anvende gjenholdingsmekanismen omfatter det å: tilveiebringe en strømningsstyreventil (168) for å regulere strømning av fluid mellom et første dempningskammer (260) og et andre dempningskammer (262) ved bevegelse av fluidsperren (50,150, 250; 251), slik at strømningen av et rent fluid inne i de første og andre dempningskamrene begrenses av strømningsstyreventilen når det passerer mellom det første kammeret og det andre kammeret ved bevegelse av fluidsperren.