NO338993B1 - Strømningsstyringsinnretning og fremgangsmåte for å kontrollere fluidstrømningen ved olje- og/eller gassproduksjon - Google Patents

Description

Strøningsstyringsinnretning og fremgangsmåte for å kontrollere fluidstrømningen ved olje- og/eller gassproduksjon

BESKRIVELSE

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for strømningsstyringsinnretning samt en fremgangsmåte for å kontrollere fluidstrømningen ved olje- og/eller gassproduksjon som omfatter en autonom ventil som opererer på basis av Bernoullis prinsipp. Utførelseformer som omfatter en fremgangsmåte og en anordning for reversibel, temperaturfølsom styring av fluidstrømningen er også omfattet.

Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en anordning og fremgangsmåte som angitt i henholdsvis selvstendig krav 1 og 8.

Foreliggende oppfinnelse er basert på en selvjusterende eller autonom ventil som angitt

i WO 2008/004875A1 og som opererer på basis av Bernoullis prinsipp, idet denne tilhører søkeren av foreliggende søknad.

Anordninger for gjenvinning av olje og gass fra lange horisontale brønner er kjent fra US patent publikasjonene nr. 4,821,801, 4,858,691, 4,577,691 og GB patent publikasjon nr. 2169018. Disse kjente anordningene omfatter perforerte dreneringsrør omfattende for eksempel et filter for styring av sand rundt røret. En betydelig ulempe med de kjente anordningene for olje- og/eller gassproduksjon fra meget permeable geologiske formasjoner er at trykket i dreneringsrøret øker eksponentielt i oppstrøms retning som et resultat av strømningsfriksjonen i røret. Fordi differensialtrykket mellom reservoaret og dreneringsrøret vil minke oppstrøms, vil mengden av olje og/eller gass som strømmer fra reservoaret og inn i dreneringsrøret minke tilsvarende. Den totale mengden oljen og/eller gass som produseres på dette vis vil derfor bli lav. Med tynne oljesoner og meget permeable geologiske formasjoner, vil det i tillegg være en betydelig risiko for koning, dvs. gjennombrudd/strømning av uønsket vann eller gass inn i dreneringsrøret nedstrøms, der strømningshastigheten av oljen fra reservoaret til røret er størst.

Fra world Oil, bind 212, nr. 11 (11/91), sidene 73-80, er det fra tidligere kjent å dele et dreneringsrør inn i seksjoner med én eller flere innstrømningrestriksjonsanordninger, så som glidende hylser eller spjeld. Denne referansen omhandler imidlertid hovedsakelig bruken av innstrømningsstyring for å begrense innstrømningsraten for soner i den øvre delen av brønnen, for derved å forhindre eller redusere koning av vann eller gass.

WO-A-9208875 beskriver et horisontalt produksjonsrør som omfatter et flertall produksjonsseksjoner som er forbundet med blandekamre som har større indre diameter enn produksjonsseksjonene. Produksjonsseksjonene omfatter en ytre slisset foring som kan anses for å utføre en filtreringsfunksjon. Sekvensen av seksjoner med varierende diameter danner imidlertid turbulens og danner hindre for kjøring av overhalingsverktøy.

Ved ekstrahering av olje og gass fra geologiske produksjonsformasjoner, vil fluider av forskjellige kvaliteter, dvs. olje, gas, vann (og sand), produseres i forskjellige mengder og blandinger avhengig av egenskapene til eller kvaliteten av formasjonen. Ingen av de ovennevnte, kjente anordningene er i stand til å skille mellom og styre innstrømningen av olje, gass eller vann på basis av deres relative sammensetning og/eller kvalitet.

Med den autonome ventilen angitt i WO 2008/004875 Al, er det tilveiebrakt en innstrømningsstyreanordning som er selvjusterende eller autonom og som lett kan anordnes i veggen av et produksjonsrør og som derfor tillater bruk av overhalingsverktøyer. Anordningen er utformet for å "skille" mellom olje og/eller gass og/eller vann og er i stand til å styre strømningen eller innstrømningen av olje eller gass, avhengig av hvilke av disse fluidene en slik styring påkrever.

Anordningen angitt i WO 2008/004875 Al er robust, den kan motstå store krefter og høye temperaturer, den kan forhindre "draw downs" (differensial trykk), den behøver ikke noe energitilførsel, den kan forhindre sandproduksjon, den er pålitelig, men den er fremdeles enkel og meget billig.

Anordningen eller ventil som angitt i WO 2008/004875 Al er muligens det beste alternativet i dag. Likevel kan det bli problemer å stenge av for både vann og gass med samme ventil. Det kan også bli et problem å stenge av for vann i tilfeller med lav viskositet olje. I tillegg vil foreliggende oppfinnelse kunne gi en langsommere eller til og med permanent endring i egenskapene til anordningen eller ventilen som angitt i WO 2008/004875 Al. Ustabilitet kan være et potensielt problem med nevnte anordning eller ventil på grunn av rask reaksjon i legemet eller skiven, og den lange tidskonstanten for innstrømning i sand-filtrene. Lange tidsforsinkelser har generelt potensial for ustabilitet i reguleringssystemer. Med den kjente ventilen angitt i WO 2008/004875 Al er det også en mangel på mulighet til permanent stengning av en seksjon av brønnen dersom bare vann produseres.

US 2008/149323 Al vedrører en materialfølsom strømningsstyreinnretning til plassering i et borehul. En ventil er åpen og har en lukkefjær holdt komprimert av et formhukommelsesmateriale som responderer på tilstedeværelsen av en spesifikk brønnfluid eller -fluider så at dets egenskap endrer seg for å tillate fjæren å levere den lagrede potensielle energien til ventilelementet for å lukke det, når den spesifikke brønnfluid eller -fluider detekteres.

US 2007/044962 Al vedrører isolert strømning i et shunt-rør. En beskrevet teknikk anvender en ventil med svellbart materiale anbrakt langs strømningsbanen av shunt-røret.

US 2006/175065 Al vedrører avslåing av vann. En teknikk er tilvejebrakt til å styre strømning i underjordiske anvendelser, så som hydrokarbon-fluid produksjonsanvendelser. Teknikken anvender et materiale dannet, i det minste delvis, av materiale som sveller ved tilstedeværelse av en spesifikk substans eller substanser.

Anordningen og fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er særpreget ved de trekk som er angitt i de karakteriserende deler av henholdsvis krav 1 og 8.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen er angitt i de uselvstendige kravene.

Foreliggende oppfinnelse omfatter strømningsstyreinnretning (2) for å kontrollere strømningen av fluid i olje- og/eller gass-produksjon, strømningsstyreinnretningen (2) omfattende en bevegelig skive eller legeme (9) som er anordnet i et hus (4) med et åpent rom, der den bevegbare skive eller legeme (9) er innrettet for å autonomt regulere strømmen av fluid gjennom strømningsstyreinnretningen (2) ved å utnytte Bernoullis prinsipp,

kjennetegnet ved at strømningsstyreinnretningen (2) ytterligere omfatter et materiale (24) som er anordnet for å bli eksponert for fluidet som strømmer gjennom strømningsstyreinnretningen (2), der materialet er innrettet for å endre sin form og/eller sitt volum og/eller sin elastiske modulus ved eksponering for en kjemisk substans som befinner seg i fluidstrømningen, på en slik måte at disse endringene påvirker de Bernoulli-relaterte krefter som virker på den bevegelige skive eller legeme (9) og dermed påvirker strømningen av fluid gjennom strømningsstyreinnretningen (2), der den bevegbare skive eller legeme (9) og materialet er separate og den bevegbare skive eller legeme (9) er innrettet for å være fritt bevegbare i det åpne rommet.

Videre omfatter foreliggende oppfinnelse fremgangsmåte for å kontrollere strømningen av fluid i olje- og/eller gass-produksjon ved hjelp av en strømningsstyreanordning (2) omfattende en bevegelig skive eller legeme (9) som er anordnet i et hus (4) med et åpent rom, den bevegbare skive eller legeme (9) innrettet til å autonomt regulere strømningen av fluid gjennom strømningsstyreanordning (2) ved å utnytte Bernoullis prinsipp, kjennetegnet ved at fremgangsmåten omfatter det å endre de Bernoulli-relaterte krefter som virker på den bevegelige skive eller legeme (9) og dermed påvirke strømningen av fluid gjennom strømningsstyreinnretningen (2) ved hjelp av et materiale (24) som er innrettet for å bli eksponert for fluidet som strømmer gjennom strømningsstyreinnretningen (2), der materialet er innrettet for å endre sin form og/eller sitt volum og/eller sin elastiske modulus ved eksponering for en kjemisk substans som befinner seg i fluidstrømningen, der den bevegbare skive eller legeme (9) og materialet er separate og den bevegbare skive eller legeme (9) er innrettet for å være fritt bevegbare i det åpne rommet.

Foreliggende oppfinnelse vil bli ytterligere beskrevet i det følgende ved hjelp av eksempler og under henvisning til tegningene, der: Fig. 1 viser en skjematisk illustrasjon av et produksjonsrør med en styringsanordning ifølge WO 2008/004875 Al, Fig. 2 a) viser, i større skala, et tverrsnitt av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al, b) viser den samme anordningen sett ovenfra, Fig. 3 er et diagram som viser strømningsvolumet gjennom en styringsanordning ifølge oppfinnelsen versus differensialtrykket sammenliknet med en fast innstrømningsanordning, Fig. 4 viser anordningen vist i fig. 2, men med en indikasjon av forskjellige trykksoner som påvirker utformingen av anordningen for forskjellige applikasjoner, Fig. 5 viser en prinsippskisse av en annen utførelse av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al, Fig. 6 viser en prinsippskisse av en tredje utførelse av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al, Fig. 7 viser en prinsippskisse av en fjerde utførelse av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al, Fig. 8 viser en prinsippskisse av en femte utførelse av WO 2008/004875 Al, der styringsanordningen er en integrert del av et strømningsarrangement, Fig 9 viser en prinsippskisse av en første utførelse ifølge gjeldende oppfinnelse der svellende støttemateriale er anordnet i det åpne rommet for den bevegelige skiven eller legemet til WO 2008/004875 Al, Fig. 10 viser en prinsippskisse av en andre utførelse ifølge gjeldende oppfinnelse der svellende støttemateriale er anordnet bak kiler av hardt metall plassert på motstående sider i strømningsbane i utgangen fra nevnte åpne rom, og Fig. 11 viser en modifikasjon av den første utførelsen av oppfinnelsen der et flertall av små kanaler er anordnet i huset til nevnte ventil for trykk og fluid kommunikasjon mellom en bakside av det svellende materialet og omgivelsene til ventilen. Fig. 1 viser, som angitt ovenfor, en seksjon av et produksjonsrør 1 med en prototype av en styringsanordning 2 ifølge WO 2008/004875 Al. Styringsanordningen 2 har fortrinnsvis en sirkulær, relativt flat form og kan forsynes med eksterne gjenger 3 (se fig. 2) som kan skrus inn i et sirkulært hull med tilsvarende indre gjenger i røret eller en injektor. Ved å tilpasse tykkelsen, vil anordningen 2 kunne tilpasses tykkelsen til røret eller injektoren slik at den passer innenfor dets eller dens ytre og indre periferi. Fig. 2 a) og b) viser den tidligere styringsanordningen 2 ifølge WO 2008/004875 Al i større skala. Anordningen omfatter et første skiveformet huslegeme 4 med et ytre sylinderisk segment 5 og et indre sylinderisk segment 6 med et sentralt hull eller åpning 10, samt et andre skiveformet holdelegeme 7 med et ytre sylinderisk segment 8, så vel som en fortrinnsvis flat skive eller et fritt bevegbart legeme 9 som er anordnet i et åpent rom 14, dannet mellom det første 4 og andre 7 skiveformede hus- og holdelegeme. Legemet 9 kan for bestemte applikasjoner og utførelser skille seg fra den flate formen og ha en delvis konisk eller halvkonisk form (for eksempel vendt mot åpningen 10). Som vist i figuren, passer det sylinderiske segmentet 8 av det andre skiveformede holdelegemet 7 innenfor, og stikker i motsatt retning av, det ytre sylinderiske segment 5 av det første skiveformede huslegeme 4, for derved å danne en strømningsbane som vist ved pilene 11, der fluidet slipper inn i styringsanordningen gjennom det sentrale hull eller åpning (innløpet) 10, og strømmer mot, og radi elt langs, skiven 9, før det strømmer gjennom den ringromsformede åpning 12, som er dannet mellom det sylinderiske segmenter 8 og 6, og videre ut gjennom den ringromsformede åpning 13 som er dannet mellom de sylinderiske segmenter 8 og 5. De to skiveformede hus- og holdelegemene 4, 7 er festet til hverandre ved hjelp av en skrueforbindelse, sveising, eller på annet vis (ikke ytterligere vist i figurene) ved et forbindelsesområde 15 som vist i fig. 2b).

Foreliggende oppfinnelse utnytter den effekten av Bernoullis lære som stadfester at summen av statisk trykk, dynamisk trykk og friksjon er konstant langs en strømningsbane:

Når skiven 9 utsettes for en fluidstrømning, noe som er tilfelle for foreliggende oppfinnelse, kan trykkdifferansen over skiven 9 utrykkes på følgende måte:

Som følge av lavere viskositet, vil et fluid som gass "ikke rekke svingen" og dermed følge skiven helt til dens ytre ende (angitt med henvisningstallet 14). Dette resulterer i et høyere stagnasjonstrykk i området 16 ved enden av skiven 9, noe som i sin tur bidrar til at det bygger seg opp et høyere trykk over skiven. Skiven 9, som kan bevege seg fritt i rommet mellom de skiveformede legemene 4, 7, vil bevege seg nedover og derved gjøre strømningsbanen mellom skiven 9 og det indre sylinderiske segment 6 smalere. Skiven 9 beveger seg derved nedover eller oppover avhengig av viskositeten til fluidet som strømmer gjennom, slik at dette prinsippet kan anvendes til å styre (åpne/lukke) strømningen av fluid gjennom anordningen.

Trykkfallet gjennom en konvensjonell innstrømningsstyreanordning (ICD) med en fast geometri vil være proporsjonal med det dynamiske trykket:

der konstanten K hovedsakelig er en funksjon av geometrien og mindre avhengig av Reynolds nummer. I en styreanordning ifølge foreliggende oppfinnelse, vil strømningsarealet minke når differensialtrykket øker, slik at volumstrømningen gjennom styringsanordningen ikke, eller nesten ikke, øker når trykkfallet øker. En sammenlikning mellom styringsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, omfattende en bevegbar skive, og en styringsanordning med en fast gjennomstrømningsåpning, er vist i fig. 3, og som vist på figuren vil gjennomstrømnings volumet ifølge foreliggende oppfinnelse være konstant over et gitt differensialtrykk. Dette representerer den vesentlige fordel med foreliggende oppfinnelse, idet den kan benyttes for å sikre at samme volum strømmer gjennom hver seksjon av en horisontal brønn, noe som ikke er mulig for faste

innstrømningsstyreanordninger.

Ved produksjon av olje og gass, vil styringsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kunne ha to forskjellige applikasjoner: den kan anvendes som en innstrømningsstyreanordning for å redusere innstrømningen av vann, eller den kan anvendes for å redusere innstrømning av gass ved gassgjennombruddsituasjoner. Når styringsanordningen ifølge foreliggende oppfinnelse skal utformes for de forskjellige applikasjoner, så som vann eller gass nevnt ovenfor, vil de forskjellige arealene og trykksonene, som vist i fig. 4, ha en innvirkning på anordningens effektivitet og gjennomstrømningsegenskaper. Under henvisning til fig. 4, vil de forskjellige areal/trykksonene kunne deles på følgende måte: -Ai, Pi representerer henholdsvis innstrømningsarealet og trykket. Kraften (PiAi) som genereres av dette trykket vil bevirke til å åpne styringsanordningen (bevege skiven eller legemet 9 oppover). - A2, P2representerer arealet og trykket i sonen der hastigheten vil være størst og representerer dermed en dynamisk trykkilde. Den resulterende kraften av det dynamiske trykket vil bevirke til å lukke styringsanordningen (bevege skiven eller legemet 9 nedover ettersom strømningshastigheten øker). -A3, P3representerer arealet og trykket ved utløpet. Dette skal være det samme som brønntrykket (innløpstrykket). -A4, P4representerer arealet og trykket (stagnasjonstrykket) bak den bevegbare skiven eller legemet 9. Stagnasjonstrykket ved posisjonen 16 (fig. 2) danner trykket og kraften bak legemet. Dette vil bevirke til å lukke styringsanordningen (bevege legemet nedover).

Fluider med forskjellige viskositeter vil danne forskjellige krefter i hver sone avhengig av utformingen av disse sonene. For å optimalisere effektiviteten og gjennomstrømningsegenskapene til styringsanordningen, vil utformingen av arealene være forskjellig for forskjellige applikasjoner, for eksempel gass/olje- eller olje/vann-strømning. For hver applikasjon må derfor arealene balanseres og utformes optimalt, idet egenskapene og de fysiske forholdene (viskositet, temperatur, trykk osv.) for hver applikasjon tas med i betraktningen. Fig. 5 viser en prinsippskisse av en annen utførelse av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al, idet denne er av en enklere utførelse av den versjonen som er vist i fig. 2. Styringsanordningen 2 omfatter, i likhet med versjonen vist i fig. 2, et første skiveformet huslegeme 4 med et ytre sylinderisk segment 5 og et sentralt hull eller åpning 10, samt et andre skiveformet holdelegeme 17 forbundet med segmentet 5 av huslegemet 4, så vel som en fortrinnsvis flat skive 9 som er anordnet i et åpent rom 14 dannet mellom de første og andre skiveformede hus- og holdelegemer 4, 17. Ettersom det andre skiveformede holdelegeme 17 er åpent i innadgående retning (gjennom et eller flere hull 23 osv.) og nå bare holder skiven på plass, og ettersom det sylinderiske segmentet 5 er kortere med en annen strømningsbane enn det som er vist i fig. 2, vil det imidlertid ikke oppstå noen oppbygning av stagnasjonstrykk (P4) på baksiden av skiven 9, som beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 4. Med denne løsningen, uten et stagnasjonstrykk, vil anordningens tykkelse være mindre, noe som bidrar til at anordningen kan tåle en større mengde faste partikler som følger med i fluidet. Fig. 6 viser en tredje utførelse ifølge WO 2008/004875 Al, der utformingen er den samme som i eksempelet vist i fig. 2, men der et fjærelement 18, i form av en spiral eller annen egnet fjæranordning, er anordnet på den ene eller andre siden av skiven og forbinder skiven med holderen 7, 22, utsparringen 21 eller huset 4.

Fjærelementet 18 brukes for å balansere ut og styre innstrømningsarealet mellom skiven 9 og innløpet 10, eller heller innløpets 10 omkringgående kant eller sete 19. Avhengig av fjærkonstanten og dermed fjærkraften, vil dermed åpningen mellom skiven 9 og kanten 19 være større eller mindre. Med en riktig valgt fjærkonstant som er avhengig innstrømnings- og trykkforholdene på stedet der styringsanordningen er anordnet, vil man kunne oppnå en konstant massestrømning gjennom anordningen.

Fig. 7 viser en fjerde utførelse ifølge WO 2008/004875 Al, der utformingen er den samme som i eksempelet i fig. 6 ovenfor, men der skiven 9, på den siden som vender ut mot innløpsåpningen 10, er forsynt med en termisk responderende anordning, så som et bimetallisk element 20.

Under produksjon av olje og/eller gass, vil forholdene kunne endre seg raskt fra en situasjon der bare, eller for det meste, olje produseres, til en situasjon der bare, eller for det meste, gass produseres (gassgjennombrudd eller gasskoning). Med for eksempel et trykkfall på 16 bar fra 100 bar, vil det tilsvarende temperaturfallet tilsvare omtrent 20°C. Ved å forsyne skiven 9 med et termisk responderende element, så som et bimetallisk element så som det som er vist i fig. 7, vil skiven bøye seg oppover eller beveges oppover av elementet 20 som ligger an mot det holderutformede legeme 7, og derved gjøre åpningen mellom skiven og innløpet 10 smalere, eller lukke innløpet helt.

Ovennevnte eksempler av en styringsanordning som vist i fig. 1 og 2 og 4-7, er alle relatert til løsninger der styringsanordningen som sådan utgjør en separat enhet eller anordning som kan anordnes i forbindelse med en fluidstrømningssituasjon eller arrangement, så som veggen av et produksjonsrør i forbindelse med produksjon av olje eller gass. Styringsanordningen kan imidlertid, som vist i fig. 8, danne en integrert del av fluidstrømningsarrangementet, hvorved det bevegbare legeme 9 kan anordnes i en utsparring 21 som vender mot utløpet av en åpning eller hull 10 av for eksempel en vegg av et rør 1, som vist i fig. 1, i stedet for å være anordnet i et separat huslegeme 4. Det bevegbare legemet 9 kan holdes på plass i utsparringen ved hjelp en holdeanordning, så som innover ragende pigger, en sirkulær ring 22 eller liknende som er forbundet med den ytre åpning av utsparringen ved hjelp av en gjengeforbindelse, sveising eller liknende.

Utførelser av foreliggende oppfinnelse er vist i figur. 9-11, der et materiale 24 er arrangert i anordningen eller den autonome ventilen 2 som beskrevet ovenfor, idet nevnte materiale 24 endrer sine egenskaper (volum og / eller elastisk modulus) under nærvær av et gitt kjemisk stoff eller fluid, for eksempel vann.

Mer spesifikt viser Fig. 9 - 11 to ulike utførelser der et svellende materiale 24 er arrangert henholdsvis i det åpne rommet 14 til den bevegelige skiven eller legemet 9 (Fig. 9 og 11) eller alternativt anordnet bak kiler 25 av hardmetall motsatt arrangert i strømningsbanen som strømmer ut av nevnte åpne rom 14 (Fig. 10). I Fig. 11 er det vist en variant eller utvikling av utførelsen som vist i fig. 9, og der et flertall av små kanaler 26 gir trykk- og fluid-kommunikasjon mellom en bakre eller festeside 27 av det svellende materialet 24 og omgivelsene til ventilen 2. En årsak til nevnte fluid- og trykk-kommunikasjon er at det svellende støttematerialet 24 kan trenge støttetrykk i tilfelle av et stort differensiert trykk og / eller et stort utslag. En annen årsak er at svellingens hastighet vil muligens øke dersom det svellende materialet 24 er utsatt for nevnte kjemiske stoff (f. eks vann) også fra baksiden 27.

Oppfinnelsens hoved- idé er derfor å bruke et materiale som endrer sin egenskaper (volum og / eller elastisk modulus) under nærvær av et gitt kjemisk stoff. Materialet bør integreres i ventilen eller styringsanordningen 2 for å endre instrømningskarakteristikken over tid som viskositetsdiskrimineringen kanskje ikke fungerer godt for, særlig ved tilstedeværelse av vann.

Lukkemekanismen kan dermed være basert på to prinsipper:

• Endre baksiden av skiven eller legemet 9, slik at f. eks. maksimum åpning reduseres under påvirkning av vann (jfr. Fig. 9 og 11).

• Endre strømningskarakteristikkene ved et trykkreferansepunkt(jfr. Fig. 10).

Det er et materiale som endrer egenskaper i et skjermet område av ventilen eller styringsanordningen 2. Det enkleste eksemplet er en polymer som sveller under påvirkning av vann. Slike polymerer kan f.eks. doble sitt volum når de utsettes for vann. Prosessen tar tid siden vannet må trenge inn i polymeret. Det økte volumet bak skiven eller legemet 9 fordriver strømmen i strømningskanalen og dermed modifiserer ventilen eller styringsanordningen 2. Ved mye vann kan det svellende støttematerialet 24 fylle hele rommet bak skiven eller legemet 9 og dermed permanent nesten blokkere ventilen 2.

I det andre prinsippet, ved å innføre nevnte motsatt arrangerte kiler 25 modifiseres kantgeometrien og dermed referansetrykket som overføres til det åpne rommet eller hulrom 14 bak skiven eller legemet 9.1 prinsippet kan dette også være en kjeve (vises ikke) som kutter av strømningen. Formålet med kilen er å bruke et hardt materiale med høy erosjonsmotstand som er direkte eksponert mot strømningen mens de volumendrende materialet er beskyttet i et skjermet område. Det vil forstås av en fagmann innenfor denne teknikk er at mange utførelser av dette prinsippet er mulig.

Det bør bemerkes at det andre prinsippet kan konfigureres til å reversere effekten av ventilen eller styringsanordningen 2, slik at kantområdet er området med høyest hastighet, noe som kan være fordelaktig i bestemte anvendelser.

Noen viktige egenskaper er som følger:

• Mulighet til å stenge både på grunnlag av viskositet og kjemiske sammensetning. • Potensial for langsom endrende avstengning i tillegg til rask reaksjon som i WO 2008/004875 Al. (Stabilitet). • Bruk av et materiale 14 som endrer form, volum eller elastisk egenskap under en kjemisk påvirkning for å forandre geometrien på styringsanordningen eller ventilen 2. • Endre strømningshastigheten over eller langsetter legemet eller skiven 9 og følgelig Bernoulli kraften basert på kjemisk følsomhet. • Muligheten til å fullstendig stenge produksjonen ved å avstenge hele kanalen som er opprinnelsen til Bernoulli effekten. • Mekanismen for denne endringen trenger ikke være koplet til viskositeten og dermed kan egne avstengningskriterier bygges inn i styringsanordningen eller ventil 2 f. eks både lav viskositet og vann (benytte et materiale som sveller under nærvær av vann og ikke i nærvær av hydrokarboner). • Potensial for kjemiske selektivitet (det er mulig at et støttemateriale kan gjøres følsomme for eksempel for ioner i formasjonens vann). • Endre kanalens maksimale dimensjoner tilgjengelig for strømningen (uten å eksponere støtte materialet 24 til strømninger med høy hastighet og erosjon. • Det antas at styringsanordningen eller ventilen 2 med denne endringen vil være enda mer selektiv og utnytte det beste av to ellers konkurrerende teknologier i en kompakt enhet ikke vesentlig mer komplisert enn ventil 2 uten nevnte modifisering.

Foreliggende oppfinnelse er bare begrenset av de vedføyde krav og ikke av utførelsene beskrevet ovenfor. I konteksten til foreliggende oppfinnelse omfatter termen "olje-og/eller gassproduksjon" enhver prosess som vedrører leting eller utvinning av olje og/eller gass (feks. installasjon, injisering av damp etc), og er dermed ikke begrenset til en produksjonsmodus.

Claims (17)

1. Strømningsstyreinnretning (2) for å kontrollere strømningen av fluid i olje-og/eller gass-produksjon, strømningsstyreinnretningen (2) omfattende en bevegelig skive eller legeme (9) som er anordnet i et hus (4) med et åpent rom, der den bevegbare skive eller legeme (9) er innrettet for å autonomt regulere strømmen av fluid gjennom strømningsstyreinnretningen (2) ved å utnytte Bernoullis prinsipp,karakterisert vedat strømningsstyreinnretningen (2) ytterligere omfatter et materiale (24) som er anordnet for å bli eksponert for fluidet som strømmer gjennom strømningsstyreinnretningen (2), der materialet er innrettet for å endre sin form og/eller sitt volum og/eller sin elastiske modulus ved eksponering for en kjemisk substans som befinner seg i fluidstrømningen, på en slik måte at disse endringene påvirker de Bernoulli-relaterte krefter som virker på den bevegelige skive eller legeme (9) og dermed påvirker strømningen av fluid gjennom strømningsstyreinnretningen (2), der den bevegbare skive eller legeme (9) og materialet er separate og den bevegbare skive eller legeme (9) er innrettet for å være fritt bevegbare i det åpne rommet.

2. Innretning i henhold til krav 1, karakterisert vedat nevnte skive eller legeme (9) er anordnet til å vende ut mot en åpning (10) tilveiebrakt i huset (4), slik at fluidet slipper inn i strømningsstyreinnretningen (2) gjennom åpningen (10), strømmer mot og langs skiven eller legemet (9) og så ut av strømningsstyrerinnretningen (2).

3. Innretning i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert vedat nevnte materiale (24) er et svellende materiale, og fortrinnsvis et reversibelt svellende materiale.

4. Innretning i henhold til krav 1 til 3, karakterisert vedat nevnte materiale (24) er anordnet i eller nært et åpent rom (14) hvori den bevegelige skiven eller legemet (9) er anordnet.

5. Innretning i henhold til ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat materialet (24) er anordnet for å danne og/eller bevege minst en strømningsrestriksjon og/eller et strømningsendrende element.

6. Innretning i henhold til krav 5, karakterisert vedat nevnte materiale (24) er anordnet bak kiler (25), så som kiler av hardmetall, som er motsatt arrangert i strømningsbanen (11), for i felleskap og variabelt å begrense nevnte strømningsbane (11).

7. Innretning i henhold til ethvert av de foregående krav, karakterisert vedat et flertall av trykk- og fluid-kommunikasjonskanaler (26) er anordnet ved en bakside (27) av materialet (24).

8. Fremgangsmåte for å kontrollere strømningen av fluid i olje- og/eller gass-produksjon ved hjelp av en strømningsstyreanordning (2) omfattende en bevegelig skive eller legeme (9) som er anordnet i et hus (4) med et åpent rom, den bevegbare skive eller legeme (9) innrettet til å autonomt regulere strømningen av fluid gjennom strømningsstyreanordning (2) ved å utnytte Bernoullis prinsipp, karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter det å endre de Bernoulli-relaterte krefter som virker på den bevegelige skive eller legeme (9) og dermed påvirke strømningen av fluid gjennom strømningsstyreinnretningen (2) ved hjelp av et materiale (24) som er innrettet for å bli eksponert for fluidet som strømmer gjennom strømningsstyreinnretningen (2), der materialet er innrettet for å endre sin form og/eller sitt volum og/eller sin elastiske modulus ved eksponering for en kjemisk substans som befinner seg i fluidstrømningen, der den bevegbare skive eller legeme (9) og materialet er separate og den bevegbare skive eller legeme (9) er innrettet for å være fritt bevegbare i det åpne rommet.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 8, karakterisert vedat den kjemiske substans omfatter minst én av: vann, salt og hydrokarboner.

10. Fremgangsmåte i henhold til krav 8 eller 9, karakterisert vedå benytte et svellende materiale (24).

11. Fremgangsmåte i henhold til krav 10, karakterisert vedå benytte et reversibelt svellende materiale (24).

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 8 til 11, karakterisert vedat nevnte materiale (24) i det vesentligste fullstendig blokkerer eller stenger av fluidstrømningen gjennom strømningsstyreinnretningen (2) ved direkte handling eller påvirkning på et separat element (25).

13. Fremgangsmåte i henhold til ethvert av de foregående krav,karakterisert vedå modifisere en støtte for skiven eller legemet (9) med nevnte material (24).

14. Fremgangsmåte i henhold til krav 13, karakterisert vedå endre de maksimale kanaldimensjoner som er tilgjengelig for strømningen uten å eksponere materialet (24) for strømninger med høy hastighet og erosjonsevne.

15. Fremgangsmåte i henhold til ethvert av de foregående krav 8-14,karakterisert vedå modifisere strømningsegenskapene ved et trykk-referansepunkt i nevnte strømningsstyreinnretning (2).

16. Fremgangsmåte i henhold til ethvert av de foregående krav 8-15,karakterisert vedå endre strømningshastigheten over eller langsetter skiven eller legemet (9) og følgelig Bernoulli-kraften på basis av kjemisk følsomhet.

17. Fremgangsmåte i henhold til ethvert av de foregående krav 8-16,karakterisert vedå tilveiebringe en trykk- og fluid-kommunikasjon mellom en bakside (27) av materialet (24) og omgivelsene til strømningsstyreinnretningen (2).