NO327564B1 - Rorelement med selvregulerende ventiler for styring av stromningen av fluid inn i eller ut av rorelementet - Google Patents

Abstract

Et rørformet element med minst ett nedre dreneringsavsnitt (1) innbefatter flere første selvjusterbare ventiler eller strømningsstyreinnretninger (2) for å styre strømningen av fluid inn i dreneringsavsnittet fra en brønn tilformet i et underjordisk reservoar, idet hver av ventilene eller styreinnretningene (2) omfatter et innløp eller en åpning (10), noe som derved tilformer en strømningsbane (11) gjennom ventilen eller styreinnretningen (2) og som passerer forbi en bevegelig skive eller legeme (9), utformet for å bevege seg fritt i forhold til åpningen i innløpet og derved redusere eller øke et gjennomstrømningsareal (A2) ved utnyttelse av Bernoullis virkning og hvilket som helst stagnasjonstrykk frembrakt over skiven (9), slik at ventilen eller styreinnretningen (2) avhengig av en sammensetning til fluidet og dets egenskaper autonomt justerer strømningen basert på en forberegnet strømningsutforming. For å tillate injisering inn i det underjordiske reservoaret er dreneringsavsnittet (1) forsynt med flere andre slike selvjusterbare ventiler eller strømningsstyreinnretninger (32), idet hver er plassert i en retning motsatt de første.

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et rørformet element med ventiler eller strømningsstyreinn-retninger for selvjusterende (autonom justering) av strømningen av fluid inn i eller ut fra det rør-formede elementet, f.eks. når det, men ikke utelukkende produseres olje og/eller gass fra en brønn i et olje- og/eller gassreservoar, hvilket rørformet element innbefatter minst et nedre dreneringsavsnitt som ved hjelp av slike ventiler eller strørnnmgsstyreinm-etninger setter den geologiske formasjonen i forbindelse med strømningsrornmet i dreneringsrøret.

Anordninger for utvinning av olje og gass fra lange, horisontale og/eller vertikale brønner er kjente ved US patentpublikasjoner nr. 4,821,801, 4,858,691, 4,577,691 og GB patentpublikasjon nr. 2169018. Disse kjente anordningene omfatter et perforert dreneringsrør med for eksempel et filter for styring av sand rundt røret. En vesentlig ulempe med de kjente anordningene for olje-og/eller gassproduksjon i sterkt permeable geologiske formasjoner er at trykket i dreneringsrøret øker eksponentielt i oppstrømsretningen som et resultat av strømningsfriksjon i røret. Fordi differensialtrykket mellom reservoaret og dreneringsrøret avtar oppstrøms som et resultat, minsker mengden av olje- og/eller gasstrømning fra reservoaret inn i dreneringsrøret tilsvarende. Den samlede oljen og/eller gassen produsert med disse hjelpemidlene, er derfor liten. Med tynne oljer soner og sterkt permeable geologiske formasjoner er det videre en stor risiko for koning, dvs. strømning av uønsket vann eller gass inn i dreneringsrøret nedstrøms, der hastigheten til olje-strømningen fra reservoaret til røret er på det største

Fra World Oil, vol. 212, N. 11 (11/91), se side 73-80, er det tidligere kjent å dele opp et drener-ingsrør i avsnitt med én eller flere innstrømningsbegrensende innretninger, så som glidende hyl-ser eller struperinnrerninger. Imidlertid dreier denne referansen seg hovedsakelig om bruken av sfrømningsstyring for å begrense innstrømningsraten for opphullssoner og derved unngå eller redusere koning av vann og/eller gass.

WO-A-9208875 beskriver et horisontalt produksjonsrør som omfatter flere produksjonsavsnitt koplet av blandekamre som har en større innvendig diameter enn produksjonsavsnittene. Produksjonsavsnittene innbefatter en utvendig slisset kledning som kan betraktes som å utføre en filtre-ringsfunksjon. Sekvensen av avsnitt med forskjellig diameter frembringer imidlertid strømnings-turbulens og forhindrer kjøringen av overhalingsverktøyer.

Når det utvinnes olje eller gass fra geologiske produksjonsformasjoner, produseres fluider i ulike mengder, dvs: olje, gass, vann (og sand) i avvikende mengder og blandinger avhengig av egen-skapen eller mengden i formasjonen. Ingen av de kjente anordningene som er nevnt over, er i stand til å skjelne mellom og styre innstrømningen av olje, gass eller vann på grunnlag av deres innbyrdes sammensetning og/eller kvalitet.

WO-A1-2008/004875 avdekker en ventil eller strørrmmgsstyreinnretning som er autonom eller selvjusterende for å styre innstrømningen inn i et produksjonsrør fra formasjonen på en svært enkel og praktisk måte. Ventilen eller innretningen er utformet for å "skjelne" mellom oljen og/eller gass og/eller vannet og er i stand til å styre innstrømningen av olje, gass eller vann avhengig av for hvilke av disse fluidene en slik sfrømningsstyring er påkrevd. Andre fordeler ved bruk av en slik ventil eller styreinnrerning er dens robuste konstruksjon, evnen til å tåle store krefter og høye temperaturer, til å forhindre synkehastigheter (differensialtrykk), til å motstå sandproduksjon, ingen energitilførsel er nødvendig og påliteligheten på tross av enkelheten og de lave kostnadene under tilvirkning.

For å øke olje- og gassutvinning (IOGR-"increase oil and gas recovery") og/eller for forsterket olje- og gassutvinning (EOGR-"enhanced oil and gas recovery") foreslår tidligere kjent teknologi bruken av injektorbrønner i oljereservoarer. Injektorer kan benyttes for å injisere eksempelvis vann, damp, hydrokarbongass og/eller CO2. Injektorbrønnene kan ha avvikende orientering og utstrekning. I mange situasjoner bør det injiserte fluidet fordeles jevnt i reservoaret. I disse tilfel-lene brukes lange injeksjonsbrønner, og de injiserte fluidene injiseres i forskjellige avsnitt langs brønnen.

Når det injiseres fluid i forskjellige avsnitt langs en brønn, er injiseringen uensartet, se Fig. 10. Dette skyldes hovedsakelig det uensartede reservoaret som for eksempel kan innbefatte sterkt og svakt permeable soner, brudd og snarveier. Beskaffenheten til alle fluidstrømninger gjør at fluidet strømmer der motstanden er minst. Dette faktumet sikrer at injiseringene som oftest er uensartede. Resultatet er dårlig utnyttelse av injisert fluid og liten IOGR/EOGR-virkning.

Et hovedformål med den foreliggende oppfinnelse er å eliminere behovet for separate injiserings-brønner ved benyttelse av ventilene eller strømningsstyreinnretningene i samsvar med WO-A1-2008/004875.

Dette formålet oppnås med et rørformet element med minst ett nedre dreneringsavsnitt som innbefatter flere første selvjusterbare ventiler eller sfrømningsstyreinnretninger for å styre strømning av fluid inn i dreneringsavsnittet fra en brønn tilformet i et underjordisk reservoar, idet hver av ventilene eller styreinnretningene omfatter et innløp eller en åpning inn i og et utløp eller en åpning ut fra en strømningsbane gjennom ventilen eller styreinnretningen, idet strømningsbanen innbefatter en bevegelig skive eller legeme som er utformet for å bevege seg fritt i forhold til et mellomliggende flateparti, som er anordnet i strømningsbanen og vendt mot et tilordnet parti av skiven eller legemet, for derved å redusere eller øke et gjennomstrømningsareal ved utnyttelse av Bernoullis virkning og hvilket som helst stagnasjonstrykk frembrakt over skiven, slik at ventilen eller styreinnretningen avhengig av en sammensetning til fluidet og dets egenskaper autonomt justerer strømningen basert på en forberegnet sfrømningsutforming, kjennetegnet ved at flere andre slike selvjusterbare ventiler eller sfrømnmgsstyreinnretninger er tildannet i dreneringsavsnittet, idet hver av slike ytterligere ventiler eller sfrømnmgsstyreinnretninger er plassert i en retning motsatt de første, noe som derved tillater injisering av et fluid inn i det underjordiske reservoaret gjennom dreneringsavsnittet.

Ved plassering av de første og de andre av slike ventiler eller styreinnretninger i motsatte ret-ninger gjennom dreneringsavsnittet eller -avsnittene kan det rørformede elementet benyttes som henholdsvis en produsent eller en injektor. Fordelaktive utførelser er angitt i de vedføyde uselv-stendige patentkravene..

Den foreliggende oppfinnelse omtales nå ytterligere i det etterfølgende ved hjelp av foretrukne utførelser som er illustrert på tegningene, i hvilke: Fig. 1 viser et skjematisk riss av et produserende rør med en styreinnretning i samsvar med WO-A1-2008/004875; Fig. 2a-b viser i større målestokk henholdsvis et tverrsnitt langs snitt A-A og et toppriss av styreinnretningen i samsvar med Fig. 1; Fig. 3 er et diagram som viser strømningsvolumet gjennom en styreinnretning i samsvar med Fig. 1 kontra differensialtrykket i sammenligning med en fast innstrømnings-innretning; Fig. 4 viser innretningen fra Fig. 2, men med angivelsen av ulike trykksoner som påvir-ker utformingen av styreinnretningen for forskjellige anvendelser; Fig. 5 viser en skjematisk presentasjon av en annen utførelse av styreinnretningen i samsvar med WO-A1-2008/004875: Fig. 6 viser en skjematisk presentasjon av en tredje utførelse av styreinnretningen i samsvar med WO-A1-2008/004875; Fig. 7 viser en skjematisk presentasjon av en fjerde utførelse av styreinnretningen i samsvar med WO-A1-2008/004875; Fig. 8 viser en skjematisk presentasjon av en femte utførelse av styreinnretningen i samsvar med WO-A1-2008/004875, i hvilken styreinnretmngen er en integrert del av et strømningsarrangement; Fig. 9a-b viser to avvikende utførelser av den foreliggende oppfinnelse, i hvilke styreinnretningen i samsvar med WO-A1-2008/004875 befinner seg i en omvendt posisjon for å benyttes under injisering inn i formasjonen; Fig. 10 viser en typisk injiseringsprofil i et reservoar med brudd ved hjelp av tradisjonell teknologi; Fig. 11 viser en typisk injiseringsprofil i et reservoar med brudd ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse; og Fig. 12 viser en skjematisk presentasjon for å forklare hvorledes den foreliggende ventil eller styreinnretning virker som en avstengnings- eller tilbakeslagsventil for å forhindre omvendt strømning gjennom denne. Den foreliggende oppfinnelse er basert på ventilen eller strømningsstyreinnretningen, styreinnretning i det etterfølgende, avdekket i WO-A1-2008/004875, og det anses derfor hensiktsmessig å gi en omfattende gjennomgang av den samme styreinnretningen. Selv om det rørformede elementet i samsvar med WO-A1-2008/004875 sies å utgjøre et produksjonsrør og illustrert som å strekke seg i en horisontal retning, er disse angivelsene ikke begrensninger, men kun eksempler. Det foreliggende rørformede element kan således være hvilket som helst passende rør, f.eks. et grenrør, og orientert i hvilken som helst retning, så som vertikalt, på skrå, etc. I tillegg til olje og gass kan andre fluider produseres, så som eksempelvis bitumen. Antallet styreinnretninger langs lengden av et slikt rørformet element må avpasses etter behovene i den respektive brønnen. Hver styreinnretning er ikke nødvendigvis gruppert ved de samme periferiske nivåene, men kan forskyves i forhold til hverandre på en hensiktsmessig måte. IWO-A1-2008/004875 henvises det til en fritt bevegelige, fortrinnsvis flate skive eller legeme anbrakt i et åpent rom tilformet mellom et første og andre skiveutformet hus og holderlegemer. Bortsett fra likeså å ha en delvis konisk eller halvsirkulær konfigurasjon kan den fritt bevegelige skiven eller legemet ha utformingen av en konus, en halvkule eller en kombinasjon av ulike konfigurasjoner forutsatt at huset og holderlegemene er blitt tilsvarende tilpasset Fig. 1 viser skjematisk et dreneringsavsnitt i et produksjonsrør 1 som innbefatter styreinnretninger 2 i samsvar med WO-A1-2008/004875. Fortrinnsvis er styreinnretningen 2 med sirkulær, forholdsvis flat utforming og utstyrt med utvendige gjenger 3, se Fig. 2, for å skrus inn i et sirkulært hull med tilsvarende innvendige gjenger i røret. Ved styring av tykkelsen kan innretningen 2 avpasses etter tykkelsen til røret og passe innenfor dets ytre og indre omkrets. Fig. 2 a-b viser den samme styreinnretningen 2 i større målestokk. Innretningen består av et første skiveutformet huslegeme 4 med et ytre sylindrisk segment 5 og et indre sylindrisk segment 6 samt med et midtre hull eller åpning 10, og et andre skiveutformet holderlegeme 7 med et ytre sylindrisk segment 8, likeså en fritt bevegelig og fortrinnsvis flat skive eller legeme 9 anordnet i et åpent rom 14 tilformet mellom det første og andre skiveutformede hus- og holderlegemet 4, 7. Legemet 9 kan for spesielle anvendelser og justeringer avvike fra den flate utformingen og ha en delvis konisk eller halvsirkulær utforming, for eksempel mot åpningen 10. Slik som sett på Fig. 2, passer det sylindriske segmentet 8 av det andre skiveutformede holderlegemet 7 inne i og stikker ut i den motsatte retningen til det ytre sylindriske segmentet 5 av det første skiveutformede huslegemet 4, noe som derved tilformer en strømningsbane, slik som vist med pilene 11, der flui-

det går inn i styreinnretningen gjennom det midtre hullet eller åpningen 10, dvs. innløpet, og strømmer mot og radialt langs skiven 9 før strømning gjennom den ringformede åpningen 12 tilformet mellom sylindriske segmentene 8 og 6 samt videre gjennom den ringformede åpningen 13 tilformet mellom de sylindriske segmentene 8 og 5. De to skiveutformede hus- og holderlegemene 4, 7 er festet til hverandre med en skruforbindelse, sveising eller andre hjelpemidler som ikke er skildret ytterligere på tegningene ved et forbindelsesområde 15, se på Fig. 2b.

Styreinnretningen utnytter Bernoullis virkning som anviser at summen av statisk trykk, dynamo-isk trykk og friksjon er konstant langs en strørnmngsledning:

Når skiven 9 utsettes for en fluidstrømning, noe som er tilfellet for den foreliggende styreinnretning, kan trykkforskjellen over skiven 9 uttykkes som følger:

På grunn av lavere viskositet skulle et fluid, så som gass, "utføre vendingen senere" og følge videre langs skiven mot dens ytre ende 14. Dette bevirker et høyere stagnasjonstrykk i arealet 16

ved enden av skiven 9, noe som i sin tur gir et stort trykk over skiven. Skiven 9 som er fritt bevegelig innenfor rommet mellom de skiveutformede legemene 4, 7, beveger seg nedover og derfor avsmalner strømningsbanen mellom skiven 9 og det indre sylindriske segmentet 6. Således beveger skiven 9 seg nedover og oppover avhengig av viskositeten til fluidet som strømmer gjennom, slik at prinsippet kan brukes for å styre, dvs. lukke eller åpne, strømningen av fluid gjennom styreinnretningen.

Videre er trykkfallet gjennom en tradisjonell innstrømningsstyreinnretning (ICD-"inflow control device") med fast geometri proporsjonalt med det dynamiske trykket:

Der konstanten, K, er hovedsakelig en funksjon av geometrien og mindre avhengig av Reynolds tall.

I styreinnretningen i samsvar med WO-A1-2008/004875 avtar strømningsarealet når differensialtrykket øker, slik at mengden som strømmer gjennom styreinnretningen, ikke eller nesten ikke øker når trykkfallet stiger. En sammenligning mellom en slik styreinnretning som har en bevegelig skive, og en styreinnretning med fast gjennomstrømningsåpning er vist på Fig. 3, og gjennom-strømningsmengden er, slik som illustrert, for den foreliggende styreinnretning konstant over et gitt differensialtrykk. Dette representerer en hovedfordel som tillater at den samme mengden strømmer gjennom hvert avsnitt for hele den horisontale brønnen, noe som ikke er mulig med faste irmstrømningsstyreinnretoinger.

Når det produseres olje og gass, kan styreinnretningen ha to ulike anvendelser: bruk av den som en innslTømningsstyreinnretning for å redusere innstrømning av vann, eller bruk av den for å redusere innstrømning av gass ved situasjoner med gassgjennombrudd. Når den foreliggende styreinnretning utformes for de avvikende anvendelsene, så som vann eller gass som nevnt over, får de ulike arealene og trykksonene, slik som vist på Fig. 4, innvirkning på dens effektivitet og gjen-nomstrømningsegenskaper. Med henvisning til Fig. 4 kan de forskjellige areal/trykksonene deles oppi: - Ai, Pi er henholdsvis innstrømningsarealet og trykket. Kraften, Pr Ai, frembrakt av dette trykket strever etter å åpne styreinnretningen, dvs. bevege skiven eller legemet 9 oppover. - A2, P2 er arealet og trykket i sonen der hastigheten er størst og utgjør følgelig en dynamisk trykkilde. Den resulterende kraften til det dynamiske trykket tilstrever etter å stenge styreinnretningen, noe som beveger skiven eller legemet 9 nedover, etter hvert som strømningshastigheten øker. - A3, P3 er arealet og trykket ved utløpet. Dette bør være det samme som brønntrykket, dvs. inn-løpstrykket. - A4, P4 er arealet og trykket, dvs. stagnasjonstrykket, bak den bevegelige skiven eller legemet 9, Stagnasjonstrykket ved posisjon 16, se Fig. 2, frembringer trykket og kraften bak legemet. Dette strever etter å lukke styreinnretningen for derved å bevege legemet nedover.

Fluider med forskjellig viskositet gir ulike krefter i hver sone avhengig av utformingen til disse sonene. For å optimere effektivitets- og gjennomstrømningsegenskapene til styreinnretningen ér utformingen til arealene avvikende for ulike anvendelse, f.eks. strømning av gass/olje eller olje/vann. Følgelig må for hver anvendelse arealene balanseres omhyggelig og utformes med grundighet ved å ta i betraktning egenskapene og de fysiske tilstandene, så som viskositet, tempe-ratur, trykk, for hver situasjon som skal utformes. Fig. 5 viser en skjematisk presentasjon av en annen utførelse for styreinnretningen i samsvar med WO-A1-2008/004875 og som har en enklere utforming enn versjonen skildret på Fig. 2. Styreinnretningen 2 består av, slik som med versjonen illustrert på Fig. 2, et første skiveutformet huslegeme 4 med et ytre sylindrisk segment 5 og med et midtre hull eller åpning, samt et andre skiveutformet holderlegeme 17 fastgjort til segmentet 5 av huslegemet 4, likeledes en fortrinnsvis flat skive 9 anbrakt i et åpent rom 14 tilformet mellom det første og andre skiveutformede hus- og holderlegemet 4, 17. Ettersom det andre skiveutformede holderlegemet 17 er åpent innover gjennom ett eller flere hull 23, etc. og nå kun holder skiven på plass, og ettersom det sylindriske segmentet 5 er kortere med en avvikende strømningsbane enn den vist på Fig.2, skjer det imidlertid ingen oppbygning av et stagnasjonstrykk P4 på baksiden av skiven 9, slik som forklart over i sammenheng med Fig. 4. Med løsningen uten noe stagnasjonstrykk er byggetykkelsen for innretningen mindre og kan tåle en stor mengde av partikler opptatt i fluidet. Fig. 6 viser en tredje utførelse i samsvar med WO-A1-2008/004875 hvor konfigurasjonen er den samme som med eksempelet vist på Fig. 2, men i hvilken et fjærelement 18, i formen av en spiral eller en annen egnet fjærinnretning, er tildannet på en enkelt side av skiven og kopler skiven til en holder 7,22, en utsparing 21 eller et hus 4.

Fjærelementet 18 brukes for å balansere og styre innstrømningsarealet mellom skiven 9 og inn-løpet 10, eller snarere den omgivende kanten eller setet 19 ved innløpet 10. Avhengig av fjærkon-stanten og derved fjærkraften er således åpningen mellom skiven 9 og kanten 19 større eller mindre, og med en passende valgt fjærkonstant kan det, avhengig av innstrømnings- og trykkfor-holdene ved det valgte stedet der styreinnretningen er anbrakt, oppnås konstant massestrømning gjennom innretningen.

Fig. 7 viser en fjerde utførelse i samsvar med WO-A1-2008/004875 og som har en konfigurasjon som skildret på Fig. 6 over, men i hvilken skiven 9 på siden som vender mot innløpsåpningen 10, er utstyrt med en termisk reagerende innretning, så som et bimetallisk element 20.

Når det produseres olje og/eller gass, kan tilstandene endre seg hurtig fra en situasjon i hvilken kun eller for det meste olje er produsert, til en situasjon i hvilken kun eller for det meste gass er produsert, dvs. gjennombrudd eller koning av gass. Med for eksempel et trykkfall til 16 bar fra 100 bar skulle temperaturfallet svare til tilnærmet 20 °C. Ved å forsyne skiven 9 med et termisk reagerende element, så som et bimetallisk element som vist på Fig. 7, bøyer skiven seg oppover eller beveges av elementet 20 for å ligge an mot det holderutformede legemet 7 og derved av-smalne åpningen mellom skiven og innløpet 10 eller fullstendig stenge innløpet.

Slik som illustrert på Fig. 1 og 2 samt 4 - 7, av hvilke alle eksemplene er knyttet til løsninger i hvilke styreinnretningen som sådan er en separat enhet eller apparat som skal tildannes i sammenheng med en fluidsrrømningssituasjon eller-arrangement, så som veggen i et produksjonsrør i forbindelse med produksjonen av olje og gass. Imidlertid kan styreinnretningen, slik som vist på Fig. 8, utgjøre integrert del av fluidstrømningsarrangementet, slik at det bevegelige legemet 9 kan anbringes i en utsparing 21 som vender mot en åpning eller hull 10 i en vegg i et rør 1, for eksempel og slik som illustrert på Fig. 1, i stedet for å tildånnes i et separat huslegeme 4. Videre kan det bevegelige legemet 9 holdes på plass i utsparingen ved hjelp av et passende hjelpemiddel, så som innover utstikkende stifter, en sirkulær ring 22 eller lignende, som er koplet til den ytre åpningen i utsparingen ved hjelp av skruing, sveising eller lignende.

For å unngå behovet av en separat brønn når et fluid skal injiseres i den underjordiske formasjonen 34, foreslår den foreliggende oppfinnelse tilføyelsen av flere andre ventiler eller styreinnretninger 32 i samsvar med WO-A1-2008/004875 i supplering til de første av slike ventiler eller styreinnretninger 2, se Fig. 9a-b. Unntatt fra å orienteres i en retning motsatt de første er de ytterligere andre ventilene eller styreinnretningene 32 tilformet med en konfigurasjon som svarer til ventilene eller styreinnretningene 2 tidligere avdekket av WO-A1-2008/004875. Det midtre hullet eller åpningen 10, se Fig. 2a and 4, fungerer som et utløp fra det rørformede elementet under injisering av fluid inn i reservoaret.

Slik som illustrert på Fig. 9a-b, er de ytterligere ventilene eller styreinnretningene 32 anordnet henholdsvis innenfor eller utenfor siler 33. Antallet ytterligere ventiler etter styreinnretninger 32

inne i hver sil, f.eks. en sandsil, er ikke nødvendigvis likt antallet første ventiler eller styreinnretninger 2. Ved anordning av ventilene eller styreinnretningene 32 utvendig for silen eller silene 33 kan fluidet som skal injiseres ut fra dreneringsavsnittet eller -avsnittene 1 være for eksempel svellende partikler 35 Det forstås at de andre selvjusterbare ventilene eller styreinnretningene 32 kan forsynes i alle eller kun utvalgte dreneringsavsnitt 1 langs det rørformede elementet, noe som derved muliggjør styrt injeksjon i reservoaret. Fluidet som skal injiseres i den underjordiske forma-sjon 34 kunne være en syre, en inhibitor, en vanndamp, et løsningsmiddel, vann, gasser, f.eks. hydrokarbongass og CO2, væsker, f.eks. vann, kjemikalier, svellende partilker, etc. eller kombinasjoner av dette.

Fig. 10 og 11 viser typiske injiseringsprofiler i et reservoar med brudd F ved hjelp av henholdsvis tradisjonell teknologi og den foreliggende oppfinnelse. På Fig. 11 er flere av begge ventiler eller styreinnretninger 2, 32, ikke vist på figuren, anbrakt langs lengden av dreneringsavsnittet i røret, noe som fører til en hovedakselig ensartet injeksjon av fluidet, slik som vist med linjen av piler (UIF-"uniform injection of the fluid") med nesten like lengde. Motsatt fører den tradisjonelle injeksjonsteknologien, vist på Fig. 10 ved hjelp av et separat injiseringsrør 24, til en uensartet injeksjon av fluid (NIF-"non-uniform injection of the fluid"), særlig i bruddene F i hvilke det injiserte fluidet tar en snarvei, slik som likeså nevnt i den innledende delen av beskrivelsen. På både Fig. 10 og 11 er produksjonsrøret det samme, og strørnningsretningene inn i produksjonsrø-ret er angitt med piler 25 og 26 under henholdsvis produksjon eller injeksjon. På både Fig. 10 og 11 er to linjer som antyder gass-oljeberøring (GOC-"gas-oil contact") og vann-oljeberøring

(WOC-"water-oil contact") videre vist.

Med henvisning til Fig. 12 gis en kortfattet forklaring for illustrasjon av hvorledes den foreliggende styreinnretning virker som en avstengnings- eller tilbakeslagsventil for å forhindre omvendt strømning i løpet av henholdsvis produksjon and injeksjon.

A3, P3 er innløpstrykket for omvendt strømning. Dette trykket er det største og forsøker å åpne styreinnretningen. P4 er det samme som P3. Dette trykket sikter mot å lukke ventilen. A2, P2 er

arealet og trykket i sonen, der hastigheten er som størst og trykkfallet forekommer. Dette trykket strever etter å stenge ventilen på grunn av Bernoulli-virkningen. Ai, Pi er utstrømningsarealet og trykket for omvendt strømning. Dette utgjør det minste trykket og sikte mot å stenge ventilen for tilbakestrømning.

Følgelig strever alle trykk etter å lukke ventilen unntatt P3. Ettersom arealet A3 er forholdsvis lite sammenlignet med de andre arealene, stenger den samlede kraftbalansen ventilen.

Med den foreliggende oppfinnelse oppnås det, på grunn av den konstante volumraten, således en meget bedre drenering av reservoaret. Dette resulterer i vesentlig større produksjon fra reservoaret. Samtidig kan den nødvendige mengden av injiserte fluider reduseres betydelig. Ved for eksempel bitumenproduksjon der damp injiseres, er dette viktig.

Videre på grunn av strømningsegenskapene til styreinnretningen er injiseringen langs et avvikende avsnitt av brønnen hovedsakelig ensartet. Dette sikres av den unikt konstante volumraten fra styreinnretningen 32, selv for et uensartet reservoar i hvilket trykkfallet varierer.

Claims (9)

1. Rørformet element med minst ett nedre dreneringsavsnitt (1) som innbefatter flere første selvjus terbare ventiler eller strørnningsstyreinnretninger (2) for å styre strømning av fluid inn i dreneringsavsnittet fra en brønn tilformet i et underjordisk reservoar, idet hver av ventilene eller styreinnretningene (2) omfatter et innløp eller en åpning (10) inn i og et utløp eller en åpning (13) ut fra en strømningsbane (11) gjennom ventilen eller styreinnretningen (2), idet strømningsbanen (11) innbefatter en bevegelig skive eller legeme (9) som er utformet for å bevege seg fritt i forhold til et mellomliggende flateparti, som er anordnet i strømningsbanen (11) og vendt mot et tilordnet parti av skiven eller legemet (9), for derved å redusere eller øke et gjennomstrømnings-areal (A2) ved utnyttelse av Bernoullis virkning og hvilket som helst stagnasjonstrykk frembrakt over skiven (9), slik at ventilen eller styreinnretningen (2) avhengig av en sammensetning til fluidet og dets egenskaper autonomt justerer sfrømningen basert på en forberegnet strømningsutfor-ming, karakterisert ved at flere andre slike selvjusterbare ventiler eller sfrømningsstyreinnretninger (32) er tildannet i dreneringsavsnittet (1), idet hver av slike ytterligere ventiler eller sfrørrmmgsstyreinnretninger (32) er plassert i en retning motsatt de første, noe som derved tillater injisering av et fluid inn i det underjordiske reservoaret gjennom dreneringsavsnittet (1).

2. Rørformet element ifølge krav 1, karakterisert ved at minst én av ventilene eller styreinnretningen (2, 32) blant det første eller andre av disse er anordnet innenfor en sil (33) .

3- Rørformet element ifølge krav 1, karakterisert ved at ventilene eller styreinnretningene (2) blant de andre av disse er anordnet utenfor silene (33).

4. Rørformet element ifølge hvilket som helst av de foranstående kravene, karakterisert ved at de andre selvjusterbare ventilene eller styreinnretningene (32) kun er anbrakt i utvalgte dreneringsavsnitt (1) på det rørformede elementet.

5. Rørformet element ifølge hvilket som helst av de foranstående kravene, karakterisert ved at fluidet injisert i det underjordiske reservoaret er en syre, en inhibitor, en vanndamp, et løsningsmiddel, gasser, væsker, kjemikalier, svellende partikler, etc. eller kombinasjoner av dette.

6. Rørformet element ifølge hvilket som helst av de foranstående kravene, karakterisert ved at hver av ventilene eller styreinnretningene (2, 32) består av et første skiveutformet legeme (4) med et ytre sylindrisk segment (5) og et indre sylindrisk segment (6) samt med den sentrale åpningen (10), og et andre skiveutformet legeme (7) med et ytre sylindrisk segment (8), likeså en grunnleggende flat skive (9) anbrakt mellom det første (4) og andre skiveutformede legemet, slik at det sylindriske segmentet (8) i det andre skiveutformede legemet (7) passer inne i og stikker ut i den motsatte retningen av det ytre sylindriske segmentet (5) i det første skiveutformede legemet (4), noe som derved tilformer strømningsbanen (11) der fluidet går inn i ventilen eller strømstyreinnretningen gjennom den sentrale åpningen eller innløpet (10) for å strømme mot og langs skiven (9) før strømning gjennom en ringformet åpning (12) tilformet mellom de sylindriske segmentene (8, 6) og videre ut gjennom den ringformede åpningen (13) tilformet mellom de sylindriske segmentene (8, 5).

7 Rørformet element ifølge krav 6, karakterisert ved at en fjær (15) er anbrakt mellom en enkelt side av skiven (9) og kopler skiven med en holder (7, 22), en utsparing (21) eller et hus (4).

8. Rørformet element ifølge krav 6, karakterisert ved at skiven på siden som vender mot åpningen (10), er forsynt med en termisk reagerende innretning (20).

9. Rørformet element ifølge krav 7, karakterisert ved at den termisk reagerende innretningen (20) er et bimetallisk element.