NO335148B1 - Brønnproduksjonsrørventil og fremgangsmåte for å operere en brønnproduksjonsrørventil - Google Patents

Abstract

En nedihulls brønnventil som har en åpning (26) med variabelt areal har strømningsareal som justeres av en glidemuffe (20) som forflyttes aksialt langs det indre i et rørformet hus (12) til et endelig antall inkrementer. En hydraulisk aktivator (60) fortrenger et forhåndsbestemt volum av hydraulikkfluid med hvert aktivatorslag. Et aktivatorfortrengt volum av fluid forflytter strømningsreguleringsmuffen (20) ved et inkrement av strømningsarealdifferansen. En indekseringsmekanisme (40) som er tilknyttet muffen (20) tilveiebringer en trykkverdi respektivt for hvert inkrement i serien av inkrementer.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører feltet nedihulls-brønnverktøy. Mer bestemt vedrører oppfinnelsen et nedihullsverktøy som tilveiebringer et selektivt variabelt fluidstrømningsareal mellom brønnringrommmet og den innvendige strømnings-boring i et brønnrør.

Det økonomiske klima innen petroleumsindustrien driver produsenter til konti-nuerlig å forbedre effektiviteten ved sine utvinningssystemer. Produksjonskilder er stadig vanskeligere å finne og å nyttiggjøre seg. Blant de mange nyutviklede produk-sjonsteknologier er styrt boring. Avviksbrønner bores for å følge lagdelingsplanet for en produksjonsformasjon, slik at det tilveiebringes utvidet produksjonsoverflate inne i produksjonssonen. I andre tilfelle kan en brønnboring passere gjennom flere hydro-karbon holdige soner.

En måte til å øke produksjonen fra slike brønner er å perforere brønnens pro-duksjonsfdringsrør eller foringsrør på en rekke forskjellige lokaliseringer, enten i den samme hydrokarbonholdige sone eller i forskjellige hydrokarbonholdige soner, og derved øke strømmen av hydrokarboner inn i brønnen. Denne måte å øke produksjonen på øker imidlertid også oppmerksomheten mot styring av reservoaret og behovet for å regulere produksjonsstrømningsmengden ved hver av produksjonssonene. For eksempel, i en brønn som produserer fra en rekke separate soner, eller siderettede avgreninger i en multilateral brønn, hvor en sone har et høyere trykk enn en annen sone, kan sonen med det høyere trykk produsere inn i sonen med det lavere trykk i steden for til overflaten. Tilsvarende, i en horisontal brønn som strekker seg gjennom en enkelt sone, kan perforeringer nær «hælen» i brønnen (nærmere overflaten) be-gynne å produsere vann før perforeringene nær «tåen» i brønnen. Produksjonen av vann nær hælen reduserer den samlede produksjon fra brønnen. Likeledes kan gass-skoning redusere den samlede produksjon fra brønnen.

En måte til å avhjelpe slike problemer kan være å sette et produksjonsrør inn i brønnen, isolere hver av perforeringene eller siderettede avgreninger med pakninger og regulere strømmen av fluider inn i eller gjennom produksjonsrøret. Typiske syste-mer for strømningsregulering sørger imidlertid for en strømningsregulering som enten er på eller av uten noen foranstaltning for struping av strømmen. For fullstendig å sty- re reservoaret og strøm som nødvendig for å avhjelpe de ovenfor beskrevne problemer, må strømmen strupes.

En rekke innretninger har blitt utviklet eller foreslått for å tilveiebringe denne strupingen, selv om hver av dem har visse ulemper. Merk at struping også kan være ønskelig i brønner som har en enkelt perforert produksjonssone. Mer bestemt slike innretninger ifølge kjent teknikk er typisk enten ventiler som kan hentes opp med kab-le, så som de som settes inne i sidelommen i en spindel, eller ventiler som kan hentes opp ved produksjonsrør, og som er innfestet til produksjonsrøret.

US 2002/014338 A1 omtaler en brønnproduksjonsrørventil, omfattende:

a) et rørformet hus som har minst en fluidstrømningsåpning igjennom en husomkretsvegg; b) et fluidstrømningskontrollelement som samvirker med strømningsåpningen for blokkering og tillating av forhåndbestemt fluidstrømningsmengde gjennom strøm-ningsåpningen; c) en aktuator i nærheten av huset for inkrementell forflytning av kontrollelement i en første retning til en valgt strømningsmengdeposisjon;

d) et første fluidtilførselsledningsrør som betjener aktuatoren; og

e) et annet fluidtilførselsledningsrør for forflytning av kontrollelementet langs en annen

retning.

WO 02/020942 A1 omtaler et hydraulisk styringssystem og tilhørende fremgangsmåter som legger til rette for selektiv operasjonsstyring av flere brønnverktøy-sammenstillinger. I en utførelse omfatter et hydraulisk styringssystem en styringsmo-dul som har en del som er forskyvbar til flere forhåndsbestemte posisjoner for derved å velge fra blant flere brønnverktøysammenstillinger for operasjon av denne. Når delen er i en valgt posisjon er en tilhørende aktuator til brønnverktøysammenstillingene plassert i fluidkommunikasjon med en strømningsbane forbundet til styringsmodulen. Når delen er i en annen valgt posisjon er strømningsbanen plassert i fluidkommunikasjon med en aktuator til en annen av verktøysammenstillingene.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en brønnproduksjonsrørven-til, omfattende:

(a) et rørformet hus som har minst én fluidstrømningsåpning gjennom en husomkretsvegg; (b) et fluidstrømningskontrollelement som samvirker med strømningsåp-ningen for blokkering og tillating av en forhåndsbestemt fluidstrømningsmengde gjennom strømningsåpningen; (c) en aktuator i nærhet av huset for inkrementell forflytting av kontrollelementet i en første retning til en valgt strømningsmengdeposisjon, hvori fluidtrykket nødvendig for inkrementell forflytning er markant, aktuatoren omfatter et stempel innen en sylinder; (d) et første fluidtilførselsledningsrør som betjener aktuatoren, og hvori fluid er levert til aktuatoren gjennom nevnte første fluidtilførselsledningsrør for å presse mot en første ende av stemplet for å fortrenge en forhåndsbestemt mengde av fluid fra sylinderen; og (e) et annet fluidtilførselsledningsrør for forflytting av kontrollelementet langs en annen retning.

Foretrukne utførelses av brønnproduksjonsrørventilen er videre utdypet i kravene 2 til og med 7.

Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre ved en fremgangsmåte for å operere en brønnproduksjonsrørventil som omfatter: et rørformet hus som har minst én fluidstrømningsåpning igjennom en husomkretsvegg; et fluidstrømningskont-rollelement som samvirker med strømningsåpningen for å blokkere og tillate en forhåndsbestemt fluidstrømningsmengde gjennom strømningsåpningen, en aktuator i nærhet av huset for inkrementell forflytning av kontrollelementet i en første retning til en valgt strømningsmengdeposisjon, aktuatoren omfatter et stempel innen en sylinder; et første fluidtilførselsledningsrør som betjener aktuatoren og hvori fluid avleveres til aktuatoren gjennom den første fluidtilførselsledningsrør for å presse mot en første ende av stemplet for å fortrenge en forhåndsbestemt mengde av fluid fra sylinderen; et andre fluidtilførselsledningsrør for forflytning av kontrollelementet langs en andre retning, fremgangsmåten omfatter: operering av aktuatoren ved å benytte progressive markante fluidtrykk for inkrementell forflytning av kontrollelementet.

Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 9 til og med 14.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er en nedihullsventil for regulering av brønnstrøm som inkorporerer en glidemuffe for å endre fluidstrømningsarealet mellom brønnringrommet og brønnrørets strømningsboring. Det rørformede ventilhus er forsynt med åpninger i form av fluidstrømningsåpninger i samvirkende innretting med fluidstrømningsåpninger gjennom glidemuffen. Når muffens åpninger er innrettet med huset åpninger, er fluidstrøm tilpasset mellom brønnens ringrom og rørets strømningsboring. Når muffens åpninger er aksialt forskjøvet fra husets åpninger, er fluidstrøm mellom brønnens ringrom og rørets strømningsboring blokkert. Muffeåp-ningenes innretting er graderte innrettinger mellom en fullstendig åpen ventil og en fullstendig lukket ventil.

Hvert inkrement av muffens forflytning drives av et forhåndsbestemt volum av hydraulikkfluid som slippes ut fra en ny skrittventil. I en retningssekvens er et distinktivt fluidtrykk også påkrevet for skrittvis føring av muffen fra det foregående inkrement til det neste. Følgelig er større fluidtrykk påkrevet for å øke ventilstrømningsarealet fra et arealinkrement til det neste. Videre, det trykk som er påkrevet for hver forflytning av muffen er distinktivt for det strømningsareal-inkrement som muffen går frem mot (eller fra).

Ved hver inkrementene lokalisering av muffen fastholdes muffens posisjon av en respektiv sperrekanal som tar imot en fjærende, utvidende spennring. Hver ring-sperre er flankert av en kanalvegg som er satt i en forhåndsbestemt spiss vinkel. Kanalveggens steilhet dikterer det trykk som er påkrevet for radial sammenpressing av den fjærende, forbelastede spennring. Tilveiebringelsen av en distinktiv kanal-veggvinkel som er respektiv for hver innstilling av ventilens strømningsareal for muffen omformes til et distinktivt hydraulikktrykk fra skrittventilen, hvilket er essensielt for å forflytte muffen fra en bestemt innstilling.

For en grundig forståelse av den foreliggende oppfinnelse skal det nå vises til den følgende detaljerte beskrivelse av de foretrukne utførelser, sett sammen med de ledsagende tegninger, hvor like henvisningstegn betegner like eller tilsvarende ele-menter gjennomgående på de flere figurer på tegningene. I korthet; Fig. 1 er et aksialt lengdesnitt av oppfinnelsen presentert i fire langsgående segmenter, henholdsvis 1A, 1B, 1C og 1D. Fig. 2 er et aksialt snittriss av en første utførelse av splittventilaktuatoren; og

Fig. 3 er et aksialt snittriss av en annen utførelse av skrittventilaktuatoren.

I den følgende beskrivelse er tallrike detaljer fremsatt for å tilveiebringe en forståelse av den foreliggende oppfinnelse. Det vil imidlertid forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken at den foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse detaljer, og at tallrike variasjoner eller modifikasjoner fra de beskrevne utførelser kan være mulige.

Som her brukt, uttrykkene «opp» og «ned», «øvre» og «nedre», «oppover» og «nedover» og andre like uttrykk som angir relative posisjoner ovenfor eller nedenfor et gitt punkt eller element brukes i denne beskrivelse for klarere å beskrive enkelte ut-førelser av oppfinnelsen. Imidlertid, når de anvendes på utstyr og fremgangsmåter til bruk i brønner som er avviksbrønner eller horisontale brønner, kan slike uttrykk vise til en venstre til høyre eller høyre til venstre relasjon, etter som hva som er passende.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer generelt en ventilsammen-stilling med variabelt strømningsareal som inkluderer en aksialt glidende ventilmuffe som er tilpasset til å regulere strømmen av fluid gjennom én eller flere åpninger i ventilhuset. Muffen forflyttes aksialt fra en strømningsarealposisjon til den neste ved hjelp av trykket av et målt volum av hydraulikkfluid som presser mot et tverrsnittsareal av muffen. En ventilaktuator som er operativt forbundet til ventilhuset overfører, fra en overflatekilde, det målte volum av hydraulikkfluid som er nødvendig for å forflytte ven-tilmuffens posisjon fra et strømningsinkrement til det neste i en sekvens av flere lokaliseringer mellom en fullt åpen posisjon til en fullt stengt posisjon. Forandringen i fluid-strømningsareal etter som muffen aktueres gjennom de inkrementene posisjoner va-rierer slik at forhåndsbestemte forandringer i strømningstilstander kan tilveiebringes. Som her brukt kan strømningstilstand vise til trykkfall over ventilen og/eller strøm-ningsmengde gjennom en åpning i ventilen.

Ved hvert posisjonsinkrement i muffens forflytningsområde mellom fullt åpen og fullt stengt, er muffen fastholdt mot ukontrollert forflytning ved hjelp av en fjærende spennring som er satt i et ringsete i muffen. Ved hver spesifiserte strømningsarealpo- sisjon er det en sperrekanal i ventilhuset. Spennringen på muffen ekspanderer inn i en respektiv sperrekanal. Hver sperrekanal er avgrenset mellom parallelle kanalveg-ger. Minst én vegg i hver kanal er tildannet i en spiss vinkel i forhold til husets akse, idet hver vinkel er progressivt steilere. Det kan følgelig etableres en relasjon mellom kanalveggens vinkel respektivt til en bestemt innstilling av strømningsarealet og det hydrauliske trykk som er nødvendig fra ventilaktuatoren for å forflytte muffen fra det bestemte strømningsareal til et annet.

Med hensyn til fig. 1A, den «øvre» ende av sammenstillingen ifølge oppfinnelsen inkluderer et indekshus 10 som i tverrsnitt er vist som et rørformet element som

har et antall omkretskanaler 40a til 40g som er dreiet omkring den innvendige borings omkrets 11. Sideveggene i disse kanalene er satt i distinktive spisse vinkler. Sideveggene i kanalen 40a kan for eksempel være skåret i 25°. Sideveggvinkelen for kanalen 40b kan representativt være skåret i 30°, sideveggvinkelen for kanalen 40c kan være 35°, sideveggvinkelen for kanalen 40d kan være 45°, sideveggvinkelen for kanalen 40c kan være 50°, og sideveggvinkelen for kanalen 40f kan være 60°.

Som vist på fig. 1B, den nedre ende av indekshuset 10 er ved hjelp av gjenger sammenmontert med et rørformet aktuatorhus 12. Monteringsskjøten mellom indekshuset 10 og aktuatorhuset 12 trykker sammen en chevrontetning 30 som tørker av den utvendige sylindriske overflate av en aksialt forflyttet strømningsregulator-muffe 20.

Den nedre ende av aktuatorhuset 12 er ved hjelp av gjenger sammenmontert med en rørformet del 14, som vist på fig. 1D. Den nedre ende av delen 14 er ved hjelp av gjenger sammenmontert med et rørformet nedre hus 16. Gjengeskjøten mellom delen 14 og det nedre hus 16 trykker sammen en chevrontetning 34 mot den utvendige sylindriske overflate av den aksialt forflyttede muffe 20.

Den rørformede vegg av aktuatorhuset 12 er perforert av et antall langstrakte åpninger 28, som det sees på fig. 1C. Korresponderende åpninger 26 gjennom en tetningskompresjonsmuffe 24 er i åpen innretting med aktuatorhusets åpninger 28. Kompresjonsmuffen 24 er i inngrep med den mellomliggende chevrontetning 36, og fastholdes av en ytre klemme 18. Chevrontetningen 36 tørker av regulatormuffens 20 overflate.

Inne i husets boring er en rørformet muffe 20 anordnet til en glidende tett pas-ning med chevrontetningene 30, 34 og 36. Gjennom den nedre ende av muffens 20 rørvegg, kan et antall av langstrakte åpninger 22 være tilveiebrakt for å samvirke med husets åpninger 26 og 28. Den øvre ende av regulatormuffen 20 bærer en fjærende spennring 42 i en holdende kanal 44 som er vist på fig. 1A. De ytre hjørner av spennringen 42 er avfaset for å muliggjøre radial innsnevring av spennringens omkrets ved en aksial trykkraft på muffen 20. Muffen er designet for et operativt slag mellom sperrekanalen fra og med 40a til og med 40g. Spennringen 42 plasserer seg i hver sperrekanal 40 for en respektiv fluidstrømningsrelasjon gjennom åpningene 22, 26 og 28. Når spennringen 42 er plassert i sperrekanalen 40a er ventilen fullstendig stengt. Når spennringen 42 er plassert i sperrekanalen 40g er ventilen fullstendig åpen. Ved hver av sperrekanalposisjonene mellom 40a og 40g er et progressivt økende strømnings-areal tilveiebrakt ved hjelp av økt innretting mellom muffens åpninger 22 og husets åpninger 26, 28.

Langs den utvendige overflate av muffen 20 og innrettet mellom det øvre husets tetning 30 og den mellomliggende tetning 36 er det en chevrontetning 32, vist på fig. 1C. Tetningen 32 er innfestet til muffen 20 og beveger seg sammen med den som et laststempel. Tetningen 32 tørker av den innvendige boringens vegg av en hussy-linder 13, og deler den opp i to trykkammere 46 og 48 med variabelt volum. Det øvre trykkammer 46 betjenes av et hydraulisk stengeledningsrør 50 fra en overflatekilde for tilførsel av hydraulisk trykk, som vist på fig. 1B. Det nedre trykkammer 48 betjenes av et hydraulikkledningsrør 52 fra kontrollaktuatoren 60, som vist på fig. 1C. Kontrollaktuatoren 60 får tilført hydraulikkfluid fra brønnens overflate gjennom ledningsrøret 54, som vist på fig. 1B, for åpning av ventilen.

En utførelse av kontrollaktuatoren 60 er vist i detalj på fig. 2. En aktuerings-sylinder 61 inneholder et skrittstempel 62 for regulering av strøm av hydraulikkfluid gjennom sylinderen 61 langs en orienteringsretning fra tilførselsledningsrøret 54 til kontrolledningsrøret 52 for muffen. Skrittstemplet 62 har en glidetetning 65 mot veg-gen i sylinderen 61. En returfjær 66 utøver en fjærende forbelastning på skrittstemplet mot fluidinnstrømningsenden av sylinderen 61. En åpningslukkeplugg 63 rager aksialt ut fra utstrømningsenden av skrittstemplet for innretting med innløpsåpningen til kont- rolledningsrøret 52 for muffen. Volumet 64 av sylinderen 61 som fortrenges ved forflytning av skrittstemplet 62 fra innstrømmingsenden i sylinderen 61, som vist på fig. 2, til stenging av ledningsrøret 52 ved hjelp av pluggen 63, korresponderer distinktivt hovedsakelig til det fortrengte volum i det nedre muffekammer 48 for fremføring av et enkelt åpningsinkrement, eksempelvis for å bevege muffens spennring 42 fra sperrekanalen 40b til sperrekanalen 40c. En flerhet av skrittstemplets 62 slag kan være påkrevet for å forflytte muffen 20 fra en initial åpning av ventilen, som vist på fig. 1 A, og den aksiale avstand mellom sperrekanalene 40a og 40b.

Skrittstemplet 62 omfatter videre en fluidstrømningstilbakeslagsventil 76 som er orientert til å tillate en strøm av fluid i motsatt retning ved en begrenset strømnings-mengde fra muffekontrolledningsrøret 52 mot tilførselsledningsrøret 54 ved å løfte ventilens lukkeelement bort fra ventilens ledningsrørsete mot forbelastningen fra luk-kefjæren 77.

Innenfor hoveddelen i skrittstemplet 62 er det også en skrittventil 70 som omfatter en åpningslukkestift 74 som virker mot ventilsetet 73 rundt strømningsåpningen 71. En fjær 75 utøver fjærende forbelastning på stiften 74, for å åpne strømningsåp-ningen 71. En fremspringende ende 78 av stiften 74 rager imidlertid opp over innstrømmingsendeplanet av stiften 74, for å stenge åpningen 71 når skrittstemplet 62 presses mot innstrømmingsenden av sylinderen 61 ved hjelp av forbelastningen fra returfjæren 66.

Som vist på fig. 1D er regulatormuffen 20 i den stengte ventil posisjon. Åpning av ventilen til et inkrement for minimums strømningsmengde krever at muffen 20 fø-res frem oppover for å bevege spennringen 42 fra den viste sperreposisjon 40a til den tilgrensende sperreposisjon 40b. Slik lineær forflytning av muffens posisjon i forhold til huset krever en endelig volumetrisk økning i det nedre trykkammer 48. Dette endelige volum av hydraulikkfluid fortrenges fra fortrengningskammerets parti 64 i aktueringssylinderen 61 ved hjelp av skrittstemplet 62 når stemplet forflyttes langs sylinderens lengde.

Hydraulisk åpningstrykk ledes fra overflaten langs den hydrauliske åpne led-ning 54, inn i det øvre kammer 68 i sylinderen 61. Den initiale trykkdifferanse over de motsatte flater av stemplet 62 stenger både stempelventilene 70 og 76 og overvinner fjærforbelastningen 66, for å drive stemplet 62 mot kontrolledningsrøret 52, hvilket fortrenger fluidvolumet 64 fra sylinderen 61.

Ved enden av stemplets 62 slag, stenger pluggen 63 innløpsåpningen til led-ningsrøret 52, for å avslutte fluidfortrengningen fra aktueringssylinderen 61. Stenging av ledningsrøret 52 signaliseres fra overflaten ved en brå økning i trykket i åpneled-ningsrøret 54. Det fluid som fortrenges fra aktueringssylinderen 61 kanaliseres inn i det nedre muffekammer 48 for å drive muffens spennring 42 fra sperrekanalen 40a til 40b. Den fjærende forbelastning av spennringen 42 inn i kanalen 40b fastholder muffens posisjon ved denne lokalisering.

Ved mottak av den brå trykkøkning frigjøres trykk i åpneledningsrøret 54 ved overflaten, og returfjæren 66 tillates å drive skrittstemplet 62 mot innstrømmingsen-den av sylinderen 61. Uten den høye trykkdifferanse over skrittventilen 70, forflytter fjæren 75 stiften 74 fra ventilsetet 73 for å tillate en omløpsstrøm av fluid fra lednings-røret 54 gjennom åpningen 71, inn i fortrengningskammeret 64 i sylinderen 61, inntil stiftens fremspring 78 kommer til anlegg mot endeveggen i sylinderen.

Den foregående prosedyre gjentas for hvert inkrement av muffens åpning, med unntak av at det trykk som tilføres til åpneledningsrøret 54, og som er påkrevet for å overvinne den progressivt økende vinkel i hver sperrekanalvegg 40c til 40g, øker tilsvarende. Ved hjelp av den trykkverdi som er påkrevet for å føre muffen frem et inkrement, kan man således få vite identiteten til åpningsinkrementet.

Fra en hvilken som helst posisjon av relativ åpning, kan ventilens stenges ved hjelp av en overflatestyrt trykkbelastning langs stengeledningsrøret 50 inn i det øvre muffekammer 46. Se fig. 1B og 1C. Tilsvarende, fortrengt fluid i det nedre muffekammer 48 følger et strømningsløp motsatt vei langs aktuatorens kontrolledningsrør 52 inn i sylinderen 61 og forbi skrittstemplet 62 gjennom tilbakeslagsventilen 76.

En alternativ utførelse av den oppfinneriske kontrollaktuator 60 er vist på fig. 3. I denne utførelse er tilbakeslagsventilen 76 utelatt som en separat anordning. Forbe-lastningskraften fra skrittventilens åpningsfjær 75 er modifisert for å holde åpningen 71 åpen mot stengeforspenningen fra returfjæren 66, for å tillate en regulert omløps-strøm av fluid fra det nedre muffekammer når ventilen er stengt.

Bruk av muffens holdende sperrekanaler 40 som har progressive sidevegg-vinkler er en metode til informativ tilbakemelding for angivelse av muffens posisjon. Det skal imidlertid forstås av de som har fagkunnskap innen teknikken at andre innretninger kan brukes til å oppnå det samme formål, så som lineære transdusere.

Andre anvendelser for aktuatoren ventilen 60 som her er beskrevet kan inklu-dere trinnvis styring for underrømmingsverktøy. Den kan også brukes i et borestreng-testeverktøy for å sette en oppblåsbar pakning for trykkreverseringer uten å løsne eller fjerne verktøyet. I en annen anvendelse kan aktuatoren brukes til trinnvis setting av en oppblåsbar pakning til forskjellige oppblåsingstrykk. Tilsvarende til de foreliggende utførelser kan aktuatoren brukes til trinnvis setting av en gassløfteventil i forskjellige strømningsmengdeposisjoner.

Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet uttrykt ved bestemte utførelser som er fremsatt i detalj, skal det forstås at dette kun er som en illustrasjon, og at oppfinnelsen ikke nødvendigvis er begrenset til dette. Alternative utførelser og operasjonelle teknikker vil være åpenbare for de som har ordinær fagkunnskap innen teknikken i lys av den foreliggende redegjørelse. Modifikasjoner av oppfinnelsen er følgelig tenkelig, hvilke kan gjøres uten å avvike fra oppfinnelsens idé slik den er angitt i kravene.

Claims (14)

1. Brønnproduksjonsrørventil, omfattende: (a) et rørformet hus (10) som har minst én fluidstrømningsåpning (28) gjennom en husomkretsvegg; (b) et fluidstrømningskontrollelement (20) som samvirker med strøm-ningsåpningen (28) for blokkering og tillating av en forhåndsbestemt fluidstrøm-ningsmengde gjennom strømningsåpningen; (c) en aktuator (60) i nærhet av huset for inkrementell forflytting av kontrollelementet i en første retning til en valgt strømningsmengdeposisjon, hvori fluidtrykket nødvendig for inkrementell forflytning er markant, aktuatoren omfatter et stempel innen en sylinder; (d) et første fluidtilførselsledningsrør (54) som betjener aktuatoren, og hvori fluid er levert til aktuatoren gjennom nevnte første fluidtilførselsledningsrør for å presse mot en første ende av stemplet for å fortrenge en forhåndsbestemt mengde av fluid fra sylinderen; og (e) et annet fluidtilførselsledningsrør (50) for forflytting av kontrollelementet langs en annen retning.

2. Brønnproduksjonsrørventil som beskrevet i krav 1, hvor den forhåndsbestemte mengde av fluid fortrenges fra sylinderen (61) ved et aksialt slag av stemplet (62) inne i sylinderen.

3. Brønnproduksjonsrørventil som beskrevet i krav 2, hvor den forhåndsbestemte mengde av fluid som fortrenges fra sylinderen (61) ved hvert slag av stemplet (62) kanaliseres mot strømningsreguleringselementet 20 for inkrementell forflytning av elementet i den første retning.

4. Brønnproduksjonsrørventil som beskrevet i krav 3, hvor stemplet (62) er fjærende forbelastet mot en første fluidtilførselsende av sylinderen.

5. Brønnproduksjonsrørventil som beskrevet i krav 4, hvor et første stempel-ledningsrør (71) gjennom stemplet (62) inkluderer et fluidstrømningsblokkerings- element (78) som er fjærende forbelastet til en posisjon for åpen strømning, hvorved fluid fritt kan strømme fra den første ende av stemplet til en annen ende av stemplet.

6. Brønnproduksjonsrørventil som beskrevet i krav 5, hvor forbelastningen på stemplet (62) er større enn forbelastningen på strømningsblokkeringselemen-tet (78), hvorved stemplets forbelastning stenger det første stempellednings-rør (71) mot forbelastningen av blokkeringselementet ved å bringe blokkeringselementet (78) til anlegg mot en første fluidtilførselsende av sylinderen (61).

7. Brønnproduksjonsrørventil som beskrevet i krav 4, hvor stemplet (62) omfatter en skrittventil for selektivt å tillate strømmen av fluid fra det første fluidtil-førselsledningsrør (54), gjennom stemplet, for fortrengning mot strømningskontroll-elementet (20).

8. Fremgangsmåte for å operere en brønnproduksjonsrørventil som omfatter: et rørformet hus (10) som har minst én fluidstrømningsåpning (28) igjennom en husomkretsvegg; et fluidstrømningskontrollelement (20) som samvirker med strømningsåpningen (28) for å blokkere og tillate en forhåndsbestemt fluidstrøm-ningsmengde gjennom strømningsåpningen, en aktuator (60) i nærhet av huset for inkrementell forflytning av kontrollelementet i en første retning til en valgt strøm-ningsmengdeposisjon, aktuatoren omfatter et stempel innen en sylinder; et første fluidtilførselsledningsrør (54) som betjener aktuatoren og hvori fluid avleveres til aktuatoren gjennom den første fluidtilførselsledningsrør for å presse mot en første ende av stemplet for å fortrenge en forhåndsbestemt mengde av fluid fra sylinderen; et andre fluidtilførselsledningsrør (50) for forflytning av kontrollelementet langs en andre retning, fremgangsmåten omfatter: operering av aktuatoren ved å benytte progressive markante fluidtrykk for inkrementell forflytning av kontrollelementet.

9. Fremgangsmåte som beskrevet i krav 8, videre omfattende fortrengning av nevnte forhåndsbestemte mengde av fluid fra sylinderen (61) ved et aksialt slag av stemplet (62) innen sylinderen.

10. Fremgangsmåte som beskrevet i krav 9, videre omfattende kanalisering av den forhåndsbestemte mengde av fluid som fortrenges fra nevnte sylinder ved hvert slag av stemplet (62) mot strømningskontrollelementet (20) for inkrementell forflytning av elementet i den første retning.

11. Fremgangsmåte som beskrevet i krav 10, videre omfattende elastisk forbelastning av stemplet (62) mot en første fluidtilførselsende av sylinderen.

12. Fremgangsmåte som beskrevet i krav 11, videre omfattende elastisk forbelastning av et fluidblokkeringselement (78) i stempelledningsrøret (71) gjennom stemplet (62) til en åpen strømningsposisjon hvorved fluid fritt kan strømme fra den første ende av stemplet til den andre ende av stemplet.

13. Fremgangsmåte som beskrevet i krav 12, hvori forbelastningen på stemplet (62) er større enn forbelastningen på strømningsblokkeringselemen-tet (78) hvorved stempelforbelastningen lukker det første stempelledningsrør (71) mot forspenningen av blokkeringselementet ved å bringe blokkeringselementet (78) mot en første tilførselsende av sylinderen (61).

14. Fremgangsmåte som beskrevet i krav 11, hvori stemplet (62) omfatter en skrittventil for selektivt å tillate strømmen av fluid fra det første fluidtilførselsled-ningsrør (54), gjennom stemplet for fortrengning mot strømningskontroll-elementet (20).