NO340334B1 - Strømningsstyringsanordning, strømningsstyrings-fremgangsmåte og anvendelse derav - Google Patents

Strømningsstyringsanordning, strømningsstyrings-fremgangsmåte og anvendelse derav Download PDF

Info

Publication number
NO340334B1
NO340334B1 NO20130869A NO20130869A NO340334B1 NO 340334 B1 NO340334 B1 NO 340334B1 NO 20130869 A NO20130869 A NO 20130869A NO 20130869 A NO20130869 A NO 20130869A NO 340334 B1 NO340334 B1 NO 340334B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
control device
flow
flow control
fluid
fluid path
Prior art date
Application number
NO20130869A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20130869A1 (no
Inventor
Vidar Mathiesen
Haavard Aakre
Bjørnar Werswick
Original Assignee
Statoil Petroleum As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Publication of NO20130869A1 publication Critical patent/NO20130869A1/no
Application filed by Statoil Petroleum As filed Critical Statoil Petroleum As
Priority to NO20130869A priority Critical patent/NO340334B1/no
Publication of NO340334B1 publication Critical patent/NO340334B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/08Valve arrangements for boreholes or wells in wells responsive to flow or pressure of the fluid obtained
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/124Units with longitudinally-spaced plugs for isolating the intermediate space
    • E21B33/1243Units with longitudinally-spaced plugs for isolating the intermediate space with inflatable sleeves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/08Screens or liners
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/14Obtaining from a multiple-zone well
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/32Preventing gas- or water-coning phenomena, i.e. the formation of a conical column of gas or water around wells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Flow Control (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en strømningsstyringsanordning og en strømningsstyringsfremgangsmåte.
Anordninger for gjenvinning av olje og gass fra lange, horisontale og vertikale brønner er kjente fra US patentpublikasjonene nr. 4.821.801, 4.858.691, 4.577.691 og GB patentpublikasjon nr. 2.169.018. Disse kjente anordninger omfatter et perforert dreneringsrør med, for eksempel, et filter for styring av sand rundt røret. En betydelig ulempe med de kjente anordninger for olje og/ eller gassproduksjon i høy grad gjennomtrengelige geologiske formasjoner er at trykket i dreneringsrøret øker eksponentielt i oppstrømsretningen som et resultat av strømningsfriksjonen i røret. Fordi differensialtrykket mellom reservoaret og dreneringsrøret vil minske oppstrøms som et resultat, vil mengden av olje og/ eller gass som strømmer fra reservoaret inn i dreneringsrøret minske tilvarende. Det totale av olje og/ eller gass som produseres ved hjelp av dette middel vil derfor være lavt. Med tynne oljesoner og i høy grad gjennomtrengelige geologiske formasjoner, er der ytterligere en høy risiko for koning, dvs. strøm av uønsket vann eller gass inn i dreneringsrøret nedstrøms, der hastigheten av oljestrømmen fra reservoaret til røret er den største.
Fra World Oil, vol. 212, N. 11 (11/91), sidene 73 - 80 er det tidligere kjent å dele et dreneringsrør i seksjoner med en eller flere innstrømningsbegrensningsanordninger, slik som glidehylser eller strupnings-anordninger. Imidlertid er denne henvisning hovedsakelig knyttet til bruken av innstrømningsstyring for å begrense innstrømningstakten for opphullssoner og derved unngå eller redusere koning av vann og/ eller gass.
WO-A-9208875 beskriver et horisontalt produksjonsrør som omfatter et flertall av produksjonsseksjoner som er forbundet ved hjelp av blandekamre som har en større innvendig diameter enn produksjonsseksjonene. Produksjonsseksjonene omfatter en utvendig slisset foring som kan anses som å utføre en filtreringsaksjon. Imidlertid skaper sekvensen av seksjoner med forskjellig diameter strømningsturbulens og hindrer kjøringen av overhalingsverktøy.
Eksempler på tidligere kjent teknikk vedrørende selvjusterbare ventiler og strømningsstyreinnretninger for å styre strømningen av fluid i et dreneringsavsnitt fra en brønn tilformet i et underjordisk reservoar er beskrevet i publikasjonene WO2009/ 088292A1, US 2002/189815Al, WO2008/143522A1, WO2009/136796A1 og WO2007/027617A2
Den foreliggende søker har identifisert at en mulig begrensning eller et problem med ventil- eller styringsanordningen som omtalt i WO-A-9208875 i visse tilfeller eller anvendelser er at i alt vesentlig kun enveis strømning er mulig gjennom nevnte ventil-eller styringsanordning (selv om det kan være en forutsetning eller fordel i andre tilfeller eller anvendelser). Nevnte begrensning eller problem søkes unngått eller i det minste avbøtet ved å tilveiebringe den foreliggende oppfinnelse.
Ifølge et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en strømningsstyringsanordning som omfatter: en første strømningsbane for å tillate fluid å strømme fra en innløpsport som er tilveiebrakt på en innløpsside av anordningen til en utløpsport som er tilveiebrakt på en utløpsside av anordningen, et lukkeelement anordnet til å hindre fluidstrøm langs den første fluidbanen i en retning fra utløpsporten til innløpsporten; og en innretning som er tilpasset til å åpne en andre fluidbane, forskjellig langs minst del av sin lengde fra den første fluidbanen, i avhengighet av fluidtrykket på utløpssiden, idet den andre fluidbanen tillater fluid å strømme fra en første avlastningsport som er tilveiebrakt på utløpssiden til en andre avlastningsport som er tilveiebrakt på innløpssiden.
Minst del av den første avlastningsporten for den andre fluidbanen kan deles med eller være den samme som utløpsporten for den første fluidbanen.
Minst del av den andre avlastningsporten for den andre fluidbanen kan være atskilt fra innløpsporten for den første fluidbanen.
Innretningen kan være tilpasset til å åpne den andre fluidbanen som reaksjon på at fluidtrykket på utløpssiden overskrider fluidtrykket på innløpssiden med en forutbestemt størrelse.
Lukkeelementet kan være et legeme i en tilbakeslagsventil som er tilveiebrakt langs den første fluidbanen, idet legemet er forspent mot innløpsporten.
Lukkeelementet kan anordnes til å vende mot innløpsporten
Strømningstyringsanordningen omfatter en indre legemsdel og en ytre legemsdel, idet den indre legemsdelen er tettende anordnet og er bevegelig innenfor den ytre legemsdelen mellom en første posisjon og en andre posisjon og under påvirkning av fluidtrykket på utløpssiden. En første del av den andre fluidbanen er dannet innenfor den indre legemsdelen og en andre del av den andre fluidbanen er dannet innenfor den ytre legemsdelen. De første og andre deler av den andre fluidbanen er i kommunikasjon med hverandre når den indre legemsdelen er i den andre posisjonen, men ikke når den indre legemsdelen er i den første posisjonen, idet den andre fluidbanen derved åpnes når den indre legemsdelen beveger seg fra den første posisjonen til den andre posisjonen.
Del av den først fluidbanen kan være anordnet gjennom den indre legemsdelen.
Strømningsstyringsanordningen kan omfatte et ettergivende element som er anordnet til å tilveiebringe en forutbestemt motstand mot bevegelse av den indre legemsdelen fra den første posisjonen til den andre posisjonen.
Det ettergivende elementet kan være en ringformet fjær.
Den ringformete fjæren kan være anordnet mellom en låsende ring og en ringformet skulder på det indre legemet.
Et ringformet tettende element kan være tilveiebrakt i en ringformet slisse ved grensesnittet mellom de indre og ytre legemsdeler.
Den andre fluidbanen kan gå utenom lukkeelementet.
Strømningsstyringsanordningen kan omfatte et flertall av slike andre strømningsbaner og/ eller et flertall av slike utløpsporten
Ifølge et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en anvendelse av en strømningsstyringsanordning for å styre strømmen av hydrokarbon fluid, som innbefatter eventuelt vann, mellom et hydrokarbon reservoar og et produksjonsrør, idet produksjonsrøret har én eller flere produksjonsseksjoner, ved å tilveiebringe nevnte strømningsstyringsanordningen i nevnte eller hver produksjonsseksjon av produksjonsrøret.
Ifølge et tredje aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er der tilveiebrakt en fremgangsmåte for å styre strømmen av hydrokarbon fluid, som innbefatter eventuelt vann, mellom et hydrokarbon reservoar og et produksjonsrør, idet produksjonsrøret har én eller flere produksjonsseksjoner, og der fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe eller anvende en strømningsstyringsanordning ifølge det første aspektet ved oppfinnelsen i nevnte eller hver produksjonsseksjon av produksjonsrøret.
Ifølge et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en selvjusterbar (autonom) ventil- eller strømningsstyringsanordning for å styre strømmen av et fluid fra et rom eller område til et annet, i særdeleshet nyttig for å styre strømmen av fluid, dvs. olje og/ eller gass innbefattende eventuelt vann, fra et reservoar og inn i et produksjonsrør for en brønn i olje og/ eller gassreservoaret, hvilket produksjonsrør innbefatter et nedre dreneringsrør som fortrinnsvis er oppdelt i minst to seksjoner som hver innbefatter én eller flere innstrømningsstyringsanordninger som lar reservoaret kommunisere med et strømningsrom hos dreneringsrøret, innbefattende et fritt bevegelig styringslegeme som er anordnet i et huslegeme, idet styringslegemet vender mot utløpet av en åpning eller et innløp i midten av huslegemet og som holdes på plass i fordypningen eller huslegemet ved hjelp av en holderanordning eller innretning, idet det derved dannes en strømningsbane i normal drift som går gjennom den sentrale åpningen eller innløpet, mot og langs legemet og ut av fordypningen eller huset. Anordningen er særpreget ved at nevnte huslegeme omfatter en indre legemsdel som koaksialt og tettende er anordnet innenfor en tilsvarende fordypning i en ytre legemsdel idet nevnte indre legemsdel er aksialt bevegelig innenfor den ytre legemsdelen mellom en første posisjon og en andre posisjon mot en forutbestemt forspenningskraft fra et ettergivende element som er anordnet mellom nevnte indre og ytre legemsdeler ved hjelp av et overtrykk som virker på en utløpsside av ventilen som er motsatt en side av innløpet og som overskrider nevnte forutbestemte forspenningskraft hos det ettergivende elementet idet nevnte første og andre posisjoner tilveiebringer normal drift henholdsvis via strømningsbanen og omsnudd strømningsdrift hos ventilen eller styrings-anordningen, idet i nevnte andre posisjon strømningsbanen er stengt og en andre strømningsbane med omsnudd strømning skapes mellom minst én avgreningskanal i den indre legemsdelen som er anordnet nedstrøms for det styrende legemet under normal drift og minst én tilsvarende kanal i den ytre legemsdelen, idet nevnte tilsvarende kanal strekker seg mellom et aksialt grensesnitt mellom de indre og ytre legemsdeler og en samme side av ventilen som den sentrale åpningen eller innløpet, idet nevnte stengning av strømningsbanen i den andre posisjonen for omsnudd strømning bevirkes av nevnte overtrykk som trykker det styrende legemet tettende mot et sete hos innløpet samtidig som den indre legemsdelen løftes i nevnte fordypning og bevirker bevegelsen inn i nevnte andre posisjon med omsnudd strømning.
Fluidet kan sammensettes av én eller flere gasser og/ eller én eller flere væsker.
Fluidet kan være vann og olje, eller olje og natur- eller produsert gas og/ eller CO2.
En ringformet tetning kan tilveiebringes i en ringformet slisse ved grensesnittet mellom de indre og ytre legemsdeler.
Det ettergivende elementet kan være en ringformet fjær.
Den ringformete fjæren kan være anordnet mellom en låsering og en ringformet skulder på det indre legemet.
Et flertall av strømningsveier kan være anordnet med lik avstand og sirkulært ved grensesnittet mellom de indre og ytre legemsdeler.
Et flertall av åpninger kan være anordnet med lik avstand og sirkulært ved siden av ventilen som er motsatt innløpet.
Ifølge et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for omsnudd strømning gjennom en selvjusterbar (autonom) ventil eller strømningsstyringsanordning ifølge et tidligere beskrevet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse, særpreget ved de trinn å tilveiebringe et overtrykk på siden av ventilen som er motsatt siden av innløpet som overskrider en forutbestemt forspenningskraft for det ettergivende elementet og som bevirker løfting av den indre legemsdelen innenfor den ytre legemsdelen mot nevnte forspenningskraft fra en første posisjon for fluidstrøm mellom en indre og en ytre side av ventilen via strømningsbanen og til en andre posisjon for omsnudd fluidstrøm mellom nevnte indre og ytre side gjennom den andre strømningsbanen.
Ifølge et ytterligere aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en anvendelse av en selvjusterbar (autonom) ventil eller strømningsstyringsanordning ifølge et tidligere beskrevet aspekt av den foreliggende oppfinnelse som en tilbakeslagsventil i en omsnudd strømningsmodus, for eksempel når det injiseres damp eller avleiringshindrer ned langs produksjonsrøret i en brønn og inn i en tilliggende formasjon eller reservoar.
De underordnete krav definerer fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen.
En "selvjusterende" utførelsesform av den foreliggende utførelsesform tilveiebringer en forbedret fremgangsmåte for selvjustering (autonom justering) av strømmen av fluid gjennom en ventil eller strømningsstyringsanordning, en selvjusterende ventil eller strømningsstyringsanordning, og anvendelsen av nevnte selvjusterende ventil eller styringsanordning, er i særdeleshet nyttig i et produksjonsrør for produsering av olje og/ eller gass fra en brønn i et olje og/ eller gassreservoar, hvilket produksjonsrør innbefatter et nedre dreneringsrør som fortrinnsvis er oppdelt i minst to seksjoner som hver innbefatter én eller flere innstrømningsstyringsanordninger som lar den geologiske produksjonsformasjon kommunisere med strømningsrommet i dreneringsrøret.
Nærmere bestemt vedrører en "selvjusterende" utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse en forbedring av fremgangsmåten for strømningsstyring og autonom ventil eller strømningsstyringsanordning som beskrevet i Internasjonal søknad nr. PC17NO2007/000204 med publikasjon nr. WO 2008/004875 Al.
Når det ekstraheres olje og/ eller gass fra geologiske produksjonsformasjoner, blir fluid av forskjellige kvaliteter, dvs. olje, gass, vann (og sand) produsert i forskjellige mengder og blandinger, avhengig av formasjonens egenskap eller kvalitet. Ingen av de ovennevnte, tidligere kjente anordninger er i stand til å skille mellom og styre innstrømningen av olje, gass eller vann på basis av deres relative sammensetning og/ eller kvalitet.
En "selvjusterende" utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en innstrømningsstyringsanordning som er selvjusterende eller autonom og kan lett monteres i veggen av et produksjonsrør og som derfor muliggjør bruken av overhalingsverktøy. En slik anordning er utformet til å "skille" mellom oljen og/ eller gassen og/ eller vannet og er i stand til å styre strømmen eller innstrømningen av olje eller gass, avhengig av for hvilke av disse fluider slik strømningsstyring kreves.
En anordning som omfatter den foreliggende oppfinnelse er robust, kan motstå store krefter og høye temperaturer, hindrer "draw dawns" (differensialtrykk), trenger ingen energitilførsel, kan motstå sandproduksjon, er pålitelig, men er fortsatt enkel og relativt billig.
Det skal nå vises til, i form av eksempel, de vedlagte tegninger, i hvilke:
Fig. 1 viser et skjematisk riss av et produksjonsrør med en styringsanordning ifølge WO 2008/004875 Al. Fig. 2 a) viser, i større målestokk, et tverrsnitt av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al, b) viser den samme anordningen i et riss ovenfra. Fig. 3 er et skjema som viser strømnings volumet gjennom en styringsanordning ifølge WO 2008/004875 Al i forhold til differensialtrykket sammenlignet med en anordning for fast innstrømning. Fig. 4 viser anordningen som er vist på Fig.2, men med indikasjonen av forskjellige trykksoner som påvirker utformningen av anordningen for forskjellige anvendelser. Fig. 5 viser en hovedskisse for en annen utførelsesform av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al. Fig. 6 viser en hovedskisse for en tredje utførelsesform av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al. Fig. 7 viser en hovedskisse for en fjerde utførelsesform av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al. Fig. 8 viser en hovedskisse for en femte utførelsesform ifølge WO 2008/004875 Al, der styringsanordningen er en enhetlig del av en strømningsinnretning. Fig. 9 viser et delvis bortkuttet riss av en forbedret styringsanordning ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 10 viser et sprengriss over den forbedrete styringsanordningen som er vist i Fig. 9. Fig. 11 a) - c) er snittriss av den forbedrete styringsanordningen i henholdsvis en første modus av normal strømning, i en andre modus av i alt vesentlig blokkert, omsnudd strømning, og i en tredje modus med omsnudd strømning. Fig. 12 a) og b) er snittriss av en annen styringsanordning som omfatter den foreliggende oppfinnelse i henholdsvis en første modus av normal strømning, og en andre modus av omsnudd strømning.
Fig. 13 illustrerer en variasjon av utførelsesformen som er vist i Fig. 12 b).
Fig. 1 viser, som angitt ovenfor, en seksjon av et produksjonsrør 1 i hvilken en prototyp av en styringsanordning 2 ifølge WO 2008/004875 Al er tilveiebrakt. Styringsanordningen 2 er fortrinnsvis av sirkulær, relativt flat form og kan forsynes med utvendige gjenger 3 (se Fig. 2) for innskruing i et sirkulært hull med tilsvarende innvendige gjenger i røret. Ved å styre tykkelsen, kan anordningen 2 tilpasses tykkelsen av røret og passe innenfor dets ytre og indre periferi. Fig. 2 a) og b) viser den tidligere styringsanordningen 2 i WO 2008/004875 Al i store målestokk. Anordningen består av et første skiveformet huslegeme 4 med et ytre sylindrisk segment 5 og indre sylindrisk segment 6 og med et sentralt hull eller åpning 10, og et andre skiveformet holderlegeme 7 med et ytre sylindrisk segment 8, samt en
fortrinnsvis flat skive eller fritt bevegelig legeme 9 tilveiebrakt i et åpent rom 14 som er dannet mellom det første 4 og andre 7 skiveformete huset og holderlegemene. Legemet 9 kan for særlige anvendelser og justeringer avvike fra den flate formen og ha en delvis konisk eller halvsirkulær form (for eksempel mot åpningen 10). Som det kan ses fra figuren passer det sylindriske segmentet 8 av det andre skiveformete holderlegemet 7 inne i og strekker seg i den motsatte retning av det ytre, sylindriske segmentet 5 av det første skiveformete huslegemet 4, hvorved det dannes en strømningsbane som vist ved pilene 11, der fluidet går inn i styringsanordningen gjennom det sentrale hullet eller åpningen (innløpet) 10 og strømmer mot og radielt langs skiven 9 før det strømmer gjennom den ringformete åpningen som er dannet mellom de sylindriske segmentene 8 og 6 og ytterligere gjennom den ringformete åpningen 13 som er dannet mellom de sylindriske segmentene 8 og 5. De to skiveformete hus og holderlegemer 4, 7 er festet til hverandre ved hjelp av en skrueforbindelse, sveisning eller andre midler (ikke ytterligere vist på figurene) ved et forbindelsesområde 15 som vist i Fig. 2b).
En utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse utnytter virkningen av Bernoulli's lære at summen av statisk trykk, dynamisk trykk og friksjon er konstant langs en strømningsledning:
Når skiven 9 utsettes for en fluidstrøm, hvilket er tilfellet med én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, kan trykkforskjellen over skiven 9 uttrykkes som følger:
På grunn av lavere viskositet, vil et fluid slik som gass "foreta vendingen senere" og følger ytterligere langs skiven mot dens ytterende (angitt med henvisningstall 14). Dette lager et høyere stagnasjonstrykk i området 16 ved enden av skiven 9, hvilket i sin tur lager et høyere trykk over skiven. Og skiven 9, som er fritt bevegelig innenfor rommet mellom de skiveformete legemer 4, 7, vil bevege seg nedad og derved innsnevre strømningsbanen mellom skiven 9 og det indre sylindriske segmentet 6. Således beveger skiven 9 seg nedad eller oppad avhengig av viskositeten for fluidet som strømmer gjennom, hvorved dette prinsipp kan anvendes til å styre (stenge/ åpne) fluidstrømmen gjennom anordningen.
Dessuten vil trykkfallet gjennom en tradisjonell innstrømnings-styringsanordning (ICD = inflow control device) være proporsjonalt med det dynamiske trykk:
der konstanten, K er hovedsakelig en funksjon av geometrien og mindre avhengig av Reynolds-tallet. I styringsanordningen ifølge én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse vil strømningsarealet minske når differensialtrykket øker, slik at volumstrømmen gjennom styringsanordningen ikke vil, eller nær ikke, øke når trykkfallet øker. En sammenligning mellom en styringsanordning ifølge en slik utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse med bevegelig skive og en styringsanordning med fast gjennomstrømningsåpning er vist i Fig. 3, og som det kan ses fra figuren, er gjennomstrømningsvolumet for en slik utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse konstant over et gitt differensialtrykk.
Dette representerer en stor fordel med en slik utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, ettersom det kan anvendes til å sikre at det samme volumet strømmer gjennom hver seksjon for hele den horisontale brønnen, hvilket ikke er mulig med styringsanordning med fast innstrømning.
Når det produseres olje og gass kan en styringsanordning ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen ha to forskjellige anvendelser: Anvende den som innstrømnings-styringsanordning for å redusere innstrømning av vann, eller anvende den til å redusere innstrømning av gass ved situasjoner med gassgjennombrudd. Når en styringsanordning utformes ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen for den forskjellige anvendelse, slik som vann eller gass, som nevnt ovenfor, vil de forskjellige arealer og trykksoner, som
vist på fig. 4, ha innflytelse på virkningsgraden og gjennomstrømningsegenskapene hos anordningen. Idet det vises til Fig. 4, kan de forskjellige arealer/ trykksoner oppdeles i:
- Ai, Pi er henholdsvis innstrømningsarealet og trykket. Kraften (Pi-Ai) som genereres vil strebe etter å åpne styringsanordningen (bevege skiven eller legemet 9 oppad). - A2, P2er arealet og trykket i sonen der hastigheten vil være største og dermed representere en dynamisk trykk-kilde. Den resulterende kraften fra det dynamiske trykket vil strebe etter å stenge styringsanordningen (bevege skiven eller legemet 9 nedad når strømningshastigheten øker). - A3, P3er arealet og trykket ved utløpet. Dette bør være det samme som brønntrykket (innløpstrykk). - A4, P4er arealet og trykket (stagnasjonstrykk) bak den bevegelige skiven eller legemet 9. Stagnasjonstrykket, ved posisjon 16 (Fig.2), skaper trykket og kraften bak legemet. Dette vil strebe etter å stenge styringsanordningen (bevege legemet nedad). Området bak legemet 9, ved posisjon 16, danner således et stagnasjonskammer.
Fluider med forskjellige viskositeter vil tilveiebringe forskjellige krefter i hver sone avhengig av utformningen av disse soner. For å optimalisere virkningsgraden og gjennomstrømningsegenskapene for styringsanordningen, vil utformningene av områdene være forskjellige for forskjellige anvendelser, for eksempel gass/ olje eller olje/ vann strøm. Dermed, for hver anvendelse trenger områdene å bli omhyggelig balansert og optimalt utformet, idet det tas i betraktning egenskapene og de fysiske tilstander (viskositet, temperatur, trykk etc.) for hver utformningssituasjon.
Fig. 5 viser en hovedskisse over en annen utførelsesform av styringsanordningen ifølge WO 2008/004875 Al, som er av en mer enkel utformning enn versjonen vist i Fig. 2.
Styringsanordningen 2 består, slik som med versjonen som er vist i Fig. 2, av et første skiveformet huslegeme 4 med et ytre, sylindrisk segment 5 og med et sentralt hull eller åpning 10, og et andre skiveformet holderlegeme 17 som er festet til segmentet 5 av huslegemet 4, samt en fortrinnsvis flat skive 9 som er tilveiebrakt i et åpent rom 14 som er dannet mellom de første og andre skiveformete hus og holderlegemer 4,17. Imidlertid, ettersom det andre skiveformete holderlegemet 17 er innad åpent (gjennom et hull eller hull 23, etc.) og nå kun holder skiven på plass, og ettersom de sylindriske segmenter 5 er kortere med en forskjellig strømningsbane enn hva som er vist i Fig. 2, er der ingen oppbygning av stagnasjonstrykk (P4) på baksiden av skiven 9, som forklart ovenfor i forbindelse med Fig. 4. Med denne løsning uten stagnasjonstrykk er byggetykkelsen for anordningen mindre og kan motstå en større mengde av partikler som befinner seg i fluidet.
Fig. 6 viser en tredje utførelsesform ifølge WO 2008/004875 Al der utformningen er den samme som med eksempelet vist i Fig. 2, men der et fjærelement 18, i form av en spiral eller annen egnet fjæranordningen, er tilveiebrakt på hver side av skiven og forbinder skiven med holderen 7, 22, fordypningen 21 eller huset 4.
Fjærelementet 18 anvendes til å balansere og styre innstrømningsområdet mellom skiven 9 og innløpet 10, eller heller den omgivende kanten eller setet 19 av innløpet 10. Således, avhengig av fjærkonstanten og derved fjærkraften, vil åpningen mellom skiven 9 og kanten 19 være større eller mindre, og med en passende valgt fjærkonstant, avhengig av innstrømnings- og trykktilstandene ved det valgte sted der styringsanordningen er tilveiebrakt, kan konstant massestrømning gjennom anordningen oppnås.
Fig. 7 viser en fjerde utførelsesform ifølge WO 2008/004875 Al, der utformningen er den samme som med eksempelet i Fig. 6 ovenfor, men der skiven 9 er, på den siden som vender mot innløpsåpningen 10, forsynt med en termisk reagerende anordning, slik som bimetallisk element 20.
Når det produseres olje og/ eller gass kan forholdene hurtig endre seg fra en situasjon der kun eller for det meste olje produseres til en situasjon der kun eller for det meste gass produseres (gassgjennombrudd eller gasskoning). Med eksempelvis et trykkfall lik 16 bar fra 100 bar ville temperaturfallet tilsvare ca. 20 °C. Ved å forsyne skiven med et termisk reagerende element, slik som et bi-metallisk element som vist i fig. 7, vil skiven bøyes oppad eller bli beveget oppad av elementet 20 som støter an mot det holderformete legemet 7 og dermed innsnevre åpningen mellom skiven og innløpet 10 eller fullstendig stenge innløpet.
De ovennevnte tidligere eksempler på en styringsanordning som vist i Fig. 1 og 2 og 4 - 7 er alle relatert til løsninger der styringsanordningen som sådan er en separat enhet eller anordning som skal tilveiebringes i forbindelse med en fluidstrømningssituasjon eller innretning, slik som veggen av et produksjonsrør i forbindelse med produksjonen av olje og gass. Imidlertid kan styringsanordningen, som vist på Fig. 8, være en enhetlig del av fluidstrømningsinnretningen, hvorved det bevegelige legemet 9 kan tilveiebringes i en fordypning 21 som vender mot utløpet av en åpning eller hull 10 av eksempelvis en vegg av et rør 1 som vist i Fig. 1, i stedet for å være tilveiebrakt i et separat huslegeme 4. Dessuten kan det bevegelige legemet 9 holdes på plass i fordypningen ved hjelp av en holderanordning, slik som innad ragende pigger, idet en sirkulær ring 22 eller lignende er forbundet med den ytre åpningen av fordypningen ved hjelp av skruing, sveising eller lignende.
Fig. 9 og 10 viser en forbedret styringsanordning eller autonom ventil 2 ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, henholdsvis i et delvis bortkuttet riss og i et sprengriss. Anordningen er basert tett på det som er vist i Fig. 4.
Styringsanordningen 2 er vist omfattende et fritt bevegelig, styrende legeme 9 som vender mot en innløpsport eller åpning 10 i midten av huslegemet 4 og som holdes på plass i huslegemet 4. En strømningsbane 11 - se Fig. 11 a) - dannes derved i normal drift fra den sentrale innløpsporten eller åpningen 10 på en innløpsside 33 av styringsanordningen, mot og langs legemet 9, og ut av fordypningen eller huset via en utløpsport 13 på en utløpsside 35 av styringsanordningen 2.
Huslegemet 4 omfatter en indre legemsdel 4a koaksialt og tettende anordnet i en tilsvarende fordypning i en ytre legemsdel 4b. Den indre legemsdelen 4a er aksialt bevegelig inne i den ytre legemsdelen 4b mellom en første posisjon og en andre posisjon, med et ettergivende element 24 anordnet til å tilveiebringe en forutbestemt forspenningskraft for å motstå bevegelse av den indre legemsdelen 4a fra den første posisjonen til den andre posisjonen. Bevegelse av den indre legemsdelen 4a fra den første posisjonen til den andre posisjonen bevirkes av et overtrykk som virker på utløpssiden 35 av styringsanordningen 2 som er motsatt en innløpsside 33, med overtrykket overskridende nevnte forutbestemte forspenningskraft hos det ettergivende elementet 24.
Som det vil bli forklart i nærmere detalj nedenfor med henvisning til Fig. 11, tilveiebringer de første og andre posisjoner respektivt normal drift via strømningsbanen 11 og omsnudd strømningsdrift for ventilen eller styringsanordningen 2, idet i nevnte andre posisjon strømningsbanen 11 er stengt og en andre strømningsbane 25 med omsnudd strømning dannes. For formålet å tilveiebringe den andre strømningsbanen 25, tilveiebringes minst én avgreningskanal i den indre legemsdelen 4a (nedstrøms for det styrende legemet 9 under normal drift) og minst én tilsvarende kanal 26 tilveiebringes i den ytre legemsdelen 4b. Hver kanal 26 som er tilveiebrakt i den ytre legemsdelen 4b strekker seg fra et aksialt grensesnitt mellom de indre og ytre legemsdelene 4a, b og åpner mot en avlastningssport 37 på innløpssiden 33 av styringsanordningen 2.
Stengningen eller blokkeringen av strømningsbanen 11 i den andre posisjonen av omsnudd strømning bevirkes av nevnte overtrykk som trykker det styrende legemet 9 tettende mot et sete 19 hos innløpet 10 samtidig som den indre legemsdelen 4a løftes i nevnte fordypning og som bevirker bevegelsen inn i nevnte andre posisjon av omsnudd strømning.
Før den andre posisjonen nås i hvilken en omsnudd strømningsbane skapes, blir avgreningskanalen 3, som er tilveiebrakt i den indre legemsdelen 4a, ikke innrettet med dens tilsvarende kanal 26 , som er tilveiebrakt i den ytre legemsdelen 4b, slik at ikke noe fluid strømmer langs avgreningskanalen 31, og ikke noe fluid kan nå kanalene 26 som er tilveiebrakt i den ytre legemsdelen 4b.
Imidlertid, når trykket på utløpssiden 35 av styringsanordningen 2 bevirker den indre legemsdelen 4a til bevege seg inne i den ytre legemsdelen 4b, så vil til slutt avgreningskanalen 31 som er tilveiebrakt i den indre legemsdelen 4a bli innrettet med sin tilsvarende kanal 26 som er tilveiebrakt i den ytre legemsdelen 4b, og derved tillate fluid å strømme fra utløpsporten 13 langs avgreningskanalen 31 og så langs kanalen 26 tilveiebrakt i den ytre legemsdelen 4b, og så til avlastningsporten 37 på innløpssiden 33, idet legemet 9 fullstendig forbigås. Avgreningskanalen 31 som er tilveiebrakt i den indre legemsdelen 4a blir innrettet med sin tilsvarende kanal 26 som er tilveiebrakt i den ytre legemsdelen 4b, for derved å åpne den omsnudde strømningsbanen 25, når trykket av fluidet ved utløpssiden 35 overskrider en forutbestemt verdi. Den forutbestemte verdien bestemmes delvis av de kjennetegnende trekk ved det ettergivende elementet 24 (slik som dets fjærkonstant) og delvis på kreftene som virker på den indre legemsdelen 4a på grunn av fluidtrykket på innløpssiden 33.1 denne utførelsesform kan det derfor anses at den omsnudde fluidbanen bevirkes til å åpne som reaksjon på at trykkdifferensialet (fluidtrykk på utløpssiden 35 minus fluidtrykk på innløpssiden 33) overskrider en forutbestemt verdi (eller, med andre ord, som reaksjon på at fluidtrykket på utløpssiden 35 overskrider fluidtrykket på innløpssiden 33 med en forutbestemt størrelse).
En ringformet pakning 27 er fortrinnsvis tilveiebrakt i en ringformet slisse 28 ved grensesnittet mellom de indre og ytre legemsdeler 4a, 4b.
Fortrinnsvis er det ettergivende elementet 24 en ringformet fjær som er anordnet mellom en låsende ring 29 og en ringformet skulder 30 på det indre legemet 4a.
Et flertall av kanaler 26 er, som vist i Fig. 9-11, fortrinnsvis anordnet med lik avstand og sirkulært ved grensesnittet mellom de indre og ytre legemsdeler 4a, 4b, og et flertall av avgreningskanaler 31 er fortrinnsvis anordnet med lik avstand og sirkulært ved siden av ventilen 2 som er motsatt innløpet.
I Fig. 11 er der vist tre forskjellige modi av den forbedrete ventilen eller styringsanordningen 2 ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. Ila) viser en modus av "normal" strømning for ventilen 2, slik det er oppnåelig i den relaterte ventil eller styringsanordning som er omtalt i WO 2008/004875 Al, og således forklarer uttrykket "normal". Fig. 11b) viser videre en nullstrømnings-modus i hvilken fluidtrykket som påvirker den indre legemsdelen 4a hos ventilen 2 er mindre enn kraften på den ringformete fjæren 24. Ventilen eller styringsanordningen 2 virker således som en tilbakeslagsventil med null eller ingen strømningshastighet gjennom ventilen 2 (strømningsbanen 11 er vist i parentes, for å indikere at den ikke lenger er en fullstendig bane gjennom anordningen 2). Også denne modus er oppnåelig ved hjelp av den relaterte ventil eller styringsanordning som er beskrevet i WO 2008/004875 Al.
Til sist viser Fig. 11 c) en omsnudd strømningsmodus, i hvilken fluidtrykket som virker på den indre legemsdelen 4a overskrider kraften på den ringformete fjæren 24 og den indre legemsdelen løftes inne den ytre legemsdelen 4b, hvilket bevirker en høy strømningshastighet i en motsatt retning gjennom ventilen eller styringsanordningen 2 via den andre strømningsbanen 25.
Ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er der dessuten tilveiebrakt en fremgangsmåte for omsnudd strømning gjennom en forbedret, selvjusterbar (autonom) ventil eller strømningsstyringsanordning 2 som beskrevet ovenfor, omfattende trinnet å tilveiebringe et overtrykk på utløpssiden 35 av ventilen 2 som er motsatt innløpssiden 33 og som overskrider en forutbestemt forspenningskraft hos det ettergivende elementet 24 og som bevirker løfting av den indre legemsdelen 4a innenfor den ytre legemsdelen 4b mot nevnte forspenningskraft fra en første posisjon av fluidstrømning mellom en indre og ytre side av ventilen via strømningsbanen 11 og til en andre posisjon for omsnudd fluidstrømning mellom nevnte indre ytre side gjennom den andre strømningsbanen 25.
Ifølge en utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse er der ennu ytterligere tilveiebrakt anvendelse av en selvjusterbar (autonom) ventil eller strømningsstyringsanordning som beskrevet ovenfor som en tilbakeslagsventil i omsnudd strømningsmodus, for eksempel når det injiseres damp eller avleiringshindrer ned langs produksjonsrøret i en brønn og inn i en tilliggende formasjon eller reservoar eller for stimulering eller brønnstyring.
Med fordel tillater den forbedrete, selvjusterende (autonome) ventil eller strømningsstyringsanordning 2, ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen, omsnudd strømning i tillegg til den (normale) strømning fra reservoaret og inn i brønnen. Som også indikert i ovenstående avsnitt er dette viktig for eksempel i de følgende tilfeller.
• Injeksjon av avleiringshindrer, Tungt oppløselig stoff kan plugge eller vanskeliggjøre for oljebrønner og produksjonsrør, og avleiring bør således hindres. Avleiringshindrer må injiseres i reservoaret fra brønnen for å hindre at
avsetninger skapes. Dette kan enten foretas periodisk (trykking) eller kontinuerlig.
• Injeksjon av damp. Når det produseres asfalt kreves det oppvarming av reservoaret for å flytendegjøre asfalten, og som kan gjøres enten kontinuerlig eller
periodisk.
• Injeksjon av løsemiddel. Det samme som ovenfor. I visse tilfeller kan løsemiddel (for eksempel CO2) bli injisert for å redusere viskositet. • Stimulering. Behandling for å re-etablere eller forbedre produktiviteten hos en brønn. Stimulering kan oppdeles i to hovedgrupper: "hydraulisk frakturering" og "matrise" behandlinger. "Frakturering" foretas ved hjelp av trykk over formasjonens "frakturtrykk" og skaper store, åpne strømningsbaner mellom reservoaret og brønnen. "Matrise" dannes ved hjelp av trykk under "frakturtrykk"
og anvendes for å re-etablere den naturlige gjennomtrengelighet for reservoaret
etter skader nær brønnen.
• Brønnstyring. Ved fullførelse av brønnen er det viktig å styre trykket i brønnen og reservoaret. Dette kan gjøres ved å presse fluid fra brønnen og inn reservoaret, slik at det oppnås et overtrykk i brønnen. Hvis trykkene ikke håndteres riktig, kan en ukontrollert utblåsning i verste tilfelle oppstå.
Det vil forstås at det oppfinneriske konsept er uavhengig av den autonome natur for strømningsstyringsanordningen 2 som er beskrevet ovenfor med henvisning til Fig. 9 - 11 (og forut for det med henvisning til den tidligere beskrivelse på hvilken utførelsesformen i Fig. 9 - 11 er nær basert).
I dette henseende kan det oppfinneriske konsept anses å være bruken av en strømningsstyringsanordning som omfatter: en første strømningsbane for å tillate fluid å strømme fra en innløpsport som er tilveiebrakt på en innløpsside av anordningen til en utløpsport som er tilveiebrakt på en utløpsside av anordningen; et lukkeelement som er anordnet til å hindre fluidstrøm langs den første fluidbanen i en retning fra utløpsporten til innløpsporten, og en innretning tilpasset til å åpne en andre fluidbane, forskjellig langs minst del av sin lengde fra den første fluidbanen, som reaksjon på at fluidtrykket ved utløpssiden overskrider en forutbestemt verdi, idet den andre fluidbanen tillater fluid å strømme fra en avlastningsport på utløpssiden til en avlastningsport som er tilveiebrakt på innløpssiden. I utførelsesformen som er beskrevet ovenfor med henvisning til Fig. 9 - 11, er "lukkeelementet" ifølge det ovennevnte oppfinneriske konsept det bevegelige legemet 9 i den autonome ventilen 2.
For å illustrere anvendelsen av den foreliggende oppfinnelse på en type av strømningsstyringsanordning som ikke er av en autonom nature, presenteres i Fig. 12 a) og 12 b) en skjematisk fremstilling av en kulebasert tilbakeslagsventil 200 som omfatter den foreliggende oppfinnelse. Det er ikke nødvendig å gå noe i detalj ved beskrivelse av kule-tilbakeslagsventilen 200 i Fig. 12, fordi fagmannen vil lett forstå likheten med styringsanordningen 2 som er beskrevet ovenfor med henvisning til Fig. 9 - 11.
Deler av anordningen i Fig. 12 som er ekvivalente med tilsvarende respektive deler av anordningen i Fig. 9-11 er gitt henvisningstall som er 10x det for den tidligere utførelsesform (med unntaket at anordning 200 i Fig. 12 er ekvivalent med anordning 2 i Fig. 9-11). Eksempelvis er deler 90, 40a, og 290 i Fig. 12 ekvivalente med deler 9, 4a og 29 i Fig. 9-11. Kulen 90 er "lukkeelementet" i det oppfinneriske konsept som er beskrevet ovenfor, og er omtrentlig ekvivalent med det bevegelig legemet 9 i den tidligere utførelsesformen.
Fig. 12 a) tilsvarer nær Fig. 11 a), som viser operasjonen av styringsanordningen i den "normale" modus, mens Fig. 12 b) tilsvarer nær Fig. 11 c), som viser drift av styringsanordningen i den "omsnudde strømning" modusen. På en måte som er lignende den som er beskrevet ovenfor, blir en omsnudd strømningsbane 250 åpnet opp når den indre legemsdelen 401 beveger seg tilstrekkelig innenfor den ytre legemsdelen 40b til å innrette de to kanalene 310 og 260.
Fagmannen vil forstå at oppfinnelsen også er anvendbar på typer av strømningsstyringsanordning som er andre enn en autonom type (Fig. 9 - 11) og en kule-tilbakeslagsventil (Fig. 12), idet disse er kun eksempler.
Idet det vises til deler av hovedutførelsesformen som er beskrevet ovenfor, vil det forstås at omsnudd-strømning fluidbanen 25 ikke trenger å dele en port 13 på utløpssiden 35 av anordningen 2 med fremover-strømningsbanen 11. Eksempelvis kan en separat port på utløpssiden 35 av anordningen 2 forsynes med en kanal gjennom den ytre legemsdelen 4b som er tilknyttet en tilsvarende kanal som er tilveiebrakt gjennom den indre legemsdelen 4a mot innløpssiden 33 av anordningen 2, idet omsnudd-strømning banen 25 derved åpnes. Omsnudd-strømning banen 25 kan enten tilknyttes inn i innløpsporten 10, eller kan drenere til en separate port på innløpssiden 33 på anordningen 2.
En slik variasjon er vist i Fig. 13, som er basert nært på utførelsesformen beskrevet ovenfor med henvisning til Fig. 12.1 Fig. 13 er en separat avlastningsport 390 tilveiebrakt på utløpssiden 350 av anordningen 200, med en kanal gjennom den ytre legemsdelen 40b, som kommuniserer i omsnudd-strømning modusen (dvs. som vist i Fig. 13) med en tilsvarende kanal gjennom den indre legemsdelen 40a, og så til innløpsporten 100. Derfor, i innretningen ifølge Fig. 13, deles avlastningsporten på innløpssiden 330 for den omsnudde banen 250 med innløpsporten 100 for fremover strømningsbanen 110. Man kunne også ha en innretning der den omsnudde banen begynner i den ytre legemsdelen 40b, så passerer inn i den indre legemsdelen 40a, og så tilbake til den ytre legemsdelen 40b, hvorved man har avlastningsporter ved begge ender som er separate fra innløps- og utløpsportene i fremover-fluidbanen. Selv om omsnudd-strømning banen begynner og/ eller slutter i den indre legemsdelen 40a, kunne der være en separate avlastningsport tilveiebrakt for omsnudd-strømning banen 250 til den for fremover-strømning banen 110.
Selv om det i hovedutførelsesformen som er beskrevet ovenfor er sagt at omsnudd - fluidbanen 25 bevirkes til å åpne som reaksjon på at fluidtrykket på utløpssiden 35 overskrider fluidtrykket på innløpssiden 33 med en forutbestemt størrelse, kan i en annen utførelsesform omsnudd-fluidbanen bevirkes til å åpne som reaksjon på at fluidtrykket ved utløpet overskrider en forutbestemt verdi, uansett fluidtrykket på innløpet (eksempelvis anses et bestemt trykk å representere en fare). Dette ville være tilfellet dersom en mekanisme ble anvendt til å åpne den andre fluidbanen som virket i avhengighet av utløps-fluidtrykket i isolasjon. Derfor, selv om i hovedanvendelsen som forestilles for en utførelsesform av denne oppfinnelse, ville den andre fluidbanen åpnes når utløpstrykket overskrider innløpstrykket (med en forutbestemt størrelse, som kan være null), er dette ikke essensielt. Generelt, kan det dog sies at omsnudd- fluidbanen bevirkes til å åpne i avhengighet av fluidtrykket på utløpssiden.
Den foreliggende oppfinnelse som definert i kravene er ikke begrenset til anvendelsen som er relatert til innstrømning av olje og/ eller gass fra en brønn som beskrevet ovenfor eller når det injiseres gass (naturgass, luft eller CO2 ), damp eller vann inn i en olje- og/ eller gassproduserende brønn. Således kan oppfinnelsen anvendes i hvilke som helst prosesser eller prosessrelatert anvendelse der strømmen av fluider med forskjellige gass og/ eller væskesammensetninger trenger å bli styrt.

Claims (15)

1. En strømningsstyringsanordning (2; 200) som omfatter: en første fluidbane (11; 110) for å tillate fluid å strømme fra en innløpsport (10; 100) som er tilveiebrakt på en innløpsside (33; 330) av anordningen (2; 200) til en utløpsport (13; 130) som er tilveiebrakt på en utløpsside (35; 350) av anordningen (2; 200); et lukkeelement (9; 90) anordnet til å hindre fluidstrøm langs den første fluidbanen (11; 110) i en retning fra utløpsporten (13; 130) til innløpsporten (10; 100); ogkarakterisert ved en innretning (4a, 4b, 24, 26, 31; 40a, 40b, 240, 260, 310) som er tilpasset til å åpne en andre fluidbane (25; 250), forskjellig langs minst del av sin lengde fra den første fluidbanen (11; 110), i avhengighet av fluidtrykk på utløpssiden (35; 350), idet den andre fluidbanen (25; 250) tillater fluid å strømme fra en første avlastningsport (390) som er tilveiebrakt på utløpssiden (35; 350) til en andre avlastningsport (37; 370) som er tilveiebrakt på innløpssiden (33;330), der strømningsstyringsanordningen omfatter en indre legemsdel (4a; 40a) og en ytre legemsdel (4b; 40b), idet den indre legemsdelen (4a; 40a) er tettende anordnet og bevegelig innenfor den ytre legemsdelen (4b; 40b) mellom en første posisjon og en andre posisjon under påvirkning av fluidtrykket på utløpssiden (35), idet en første del (31; 310) av den andre fluidbanen (24; 250) er dannet innenfor den indre legemsdelen (4a) og en andre del (26; 260) av den andre fluidbanen (25; 250) er dannet innenfor den ytre legemsdelen (4b; 40b), idet de første og andre deler av den andre fluidbanen (25;
250) er i kommunikasjon med hverandre når den indre legemsdelen (4a; 40a) er i den andre posisjonen, men ikke når den indre legemsdelen (4a; 40a) er i den første posisjonen, idet den andre fluidbanen (25; 250) derved åpnes når den indre legemsdelen (4a; 40a) beveger seg fra den første posisjonen til den andre posisjonen.
2. En strømningsstyringsanordning som angitt i krav 1, der minst del av den første avlastningsporten for den andre fluidbanen (25; 250) deles med eller er den samme som utløpsporten (13; 130) for den første fluidbanen (11; 110).
3. En strømningsstyringsanordning som angitt i krav 1 eller 2, der minst del av den andre avlastningsporten (37; 370) for den andre fluidbanen (25; 250) er atskilt fra innløpsporten (10; 100) for den første fluidbanen (11; 110).
4. En strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst foregående krav, der innretningen (4a, 4b, 24, 26, 31; 40a, 40b, 240, 260, 310) er tilpasset til å åpne den andre fluidbanen (25; 250) som reaksjon på at fluidtrykket på utløpssiden (35; 350) overskrider et fluidtrykk på innløpssiden (33; 330) med en forutbestemt størrelse.
5. En strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst foregående krav, der lukkeelementet er et legeme (90) som er tilveiebrakt langs den første fluidbanen (110), idet legemet (90) er forspent mot innløpsporten (100).
6. En strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst foregående krav, der lukkeelementet (9; 90) er anordnet til å vende mot innløpsporten (10; 100).
7. En strømningsstyringsanordning som angitt i krav 1, hvori del av den først fluidbanen (11; 110) er anordnet gjennom den indre legemsdelen (4a; 40a).
8. En strømningsstyringsanordning som angitt i krav 1 eller 7, omfattende et ettergivende element (24; 240) som er anordnet til å tilveiebringe en forutbestemt motstand mot bevegelse av den indre legemsdelen (4a; 40a) fra den første posisjonen til den andre posisjonen.
9. En strømningsstyringsanordning som angitt i krav 8, der det ettergivende elementet (24; 240) er en ringformet fjær.
10. En strømningsstyringsanordning som angitt i krav 8 eller 9, der den ringformete fjæren (24; 240) er anordnet mellom en låsende ring (29; 290) og en ringformet skulder (30) på det indre legemet (4a; 40a).
11. En strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 1, 7, 8, 9 og 10, der et ringformet, tettende element (27) er tilveiebrakt i en ringformet slisse (28) ved et grensesnitt mellom de indre og ytre legemsdeler (4a, 4b; 40a, 40b).
12. En strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst foregående krav, der den andre fluidbanen (25; 250) går utenom lukkeelementet 9;90).
13. En strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst foregående krav, omfattende et flertall av slike andre strømningsbaner (25; 250) og/ eller et flertall av slike utløpsporter (13; 130).
14. Anvendelse av en strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst foregående krav 1 til 13 for å styre strømmen av hydrokarbon fluid som innbefatter eventuelt vann mellom et hydrokarbon reservoar og et produksjonsrør (1), idet produksjonsrøret (1) har én eller flere produksjonsseksjoner, ved å tilveiebringe nevnte strømningsstyringsanordningen i nevnte eller hver produksjonsseksjon av produksjonsrøret (1).
15. En fremgangsmåte for å styre strømmen av hydrokarbon-fluid, som innbefatter eventuelt vann, mellom et hydrokarbon-reservoar og et produksjonsrør (1), idet produksjonsrøret (1) har én eller flere produksjonsseksjoner,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe eller anvende en strømningsstyringsanordning som angitt i et hvilket som helst av kravene 1 - 13 i nevnte eller hver produksjonsseksjon av produksjonsrøret (1).
NO20130869A 2013-06-21 2013-06-21 Strømningsstyringsanordning, strømningsstyrings-fremgangsmåte og anvendelse derav NO340334B1 (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130869A NO340334B1 (no) 2013-06-21 2013-06-21 Strømningsstyringsanordning, strømningsstyrings-fremgangsmåte og anvendelse derav

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20130869A NO340334B1 (no) 2013-06-21 2013-06-21 Strømningsstyringsanordning, strømningsstyrings-fremgangsmåte og anvendelse derav

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20130869A1 NO20130869A1 (no) 2011-08-03
NO340334B1 true NO340334B1 (no) 2017-04-03

Family

ID=50180710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20130869A NO340334B1 (no) 2013-06-21 2013-06-21 Strømningsstyringsanordning, strømningsstyrings-fremgangsmåte og anvendelse derav

Country Status (1)

Country Link
NO (1) NO340334B1 (no)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201418062D0 (en) 2014-10-13 2014-11-26 Flotech Holdings Bvi Ltd Downhole flow control device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020189815A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 Johnson Craig D. Flow control regulation method and apparatus
WO2007027617A2 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Baker Hughes Incorporated Inflow control device with passive shut-off feature
WO2008143522A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Ior Technology As Gas valve and production tubing with a gas valve
WO2009088292A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-16 Statoilhydro Asa Improved method for flow control and autonomous valve or flow control device
WO2009136796A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-12 Aadnoey Bernt Sigve Flow controller device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020189815A1 (en) * 2001-06-12 2002-12-19 Johnson Craig D. Flow control regulation method and apparatus
WO2007027617A2 (en) * 2005-09-02 2007-03-08 Baker Hughes Incorporated Inflow control device with passive shut-off feature
WO2008143522A1 (en) * 2007-05-23 2008-11-27 Ior Technology As Gas valve and production tubing with a gas valve
WO2009088292A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-16 Statoilhydro Asa Improved method for flow control and autonomous valve or flow control device
WO2009136796A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-12 Aadnoey Bernt Sigve Flow controller device

Also Published As

Publication number Publication date
NO20130869A1 (no) 2011-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336424B1 (no) Strømningsstyringsanordning, strømningsstyringsfremgangsmåte og anvendelse derav
CA2711365C (en) Improved method for flow control and autonomous valve or flow control device
CA2657209C (en) Method for flow control and autonomous valve or flow control device
EP2245268B1 (en) Method for self-adjusting (autonomously adjusting) the flow of a fluid through a valve or flow control device in injectors in oil production
AU2009224104B2 (en) System and method for controlling the flow of fluid in branched wells
AU2009217847B2 (en) Tubular member having self-adjusting flow control devices controlling the flow of fluid into or out of the tubular member
NO336111B1 (no) System og fremgangsmåte for avstengning av gass i en brønn
NO20140454A1 (no) En fremgangsmåte og en innretning for styring av fluidstrømningen inn i et produksjonsrør
AU2009232495A1 (en) System and method for recompletion of old wells
NO340334B1 (no) Strømningsstyringsanordning, strømningsstyrings-fremgangsmåte og anvendelse derav
NO338993B1 (no) Strømningsstyringsinnretning og fremgangsmåte for å kontrollere fluidstrømningen ved olje- og/eller gassproduksjon