NO346221B1 - System og metode for strømningsregulering med variabelt arrangert justerbar utløsningsanordning - Google Patents

Description

SYSTEM OG METODE FOR STRØMNINGSREGULERING MED VARIABELT

ARRANGERT JUSTERBAR UTLØSNINGSANORDNING

BAKGRUNN:

[0001] Hydrokarbonvæsker slik som olje og naturgass blir hentet fra en underjordisk geologisk formasjon, henvist til som et reservoar, ved å bore en brønn som trenger gjennom den hydrokarbonbærende formasjonen. Etter at det er boret et borehull, kan forskjellige former for brønnkompletteringskomponenter bli installert for å regulere og forbedre effektiviteten av å produsere de forskjellige væsker fra reservoaret. I en rekke forskjellige borehullsapplikasjoner brukes strømningsreguleringsenheter, f.eks. in‐line sperreventiler, til å regulere strømning langs brønnsystemet. Tilfeldig eller utilsiktet lukking eller åpning av in‐line sperreventiler kan resultere i forskjellige brønnsystemfeil. I noen applikasjoner kan ugunstige formasjonsproblemer skje på en må te som igangsetter pumping av tyngre væske for å drepe reservoaret. I et slikt tilfelle blir in‐line sperreventilen åpnet for å tillate pumping av drepevektvæske.

Patentsøknad US 2004/0159447 A1 omhandler et strømningsreguleringssystem til bruk i et borehull i et brønnsystem og en bypass‐ventilmekanisme for et brønnbehandlingsverktøy som har minst ett strømningsfølsomt element, som tillater bypass av brønnfluid forbi det strømningsfølsomme elementet til brønnbehandlingsverktøyet under transport av brønnbehandlingsverktøyet til behandlingsdybde i en brønn.

WO 2011/153098 A1 omtaler et fluidavlederverktøy omfattende et verktøylegeme med en sentralboring derigjennom. En fjær påvirker en bypassport og en stempelport til å bli aksialt innrettet. Det tillater omløp av fluid ut fra sentralboringen gjennom stempelport og bypassport. Dermed tvinger fjæren omløpsporten til å være åpen.

SAMMENDRAG:

[0002] Den foreliggende offentliggjøringen gir generelt et system og en metode for å regulere strømning, f.eks. regulere strømning langs et borehull. En strømningsreguleringsmontasje, f.eks. en inline sperreventil, blir plassert langs en strømningspassasje. En omløpsledning blir ledet forbi strømningsreguleringsmontasjen. Strømning langs omløpsledningen blir regulert via en strømningsomløpsmekanisme som kan drives uten inngrep ved for eksempel trykk, f.eks. en trykkdifferensial, trykkpuls, absolutt trykk eller andre egnede teknikker uten inngrep. Applikasjon av trykk uten inngrep brukes til å aktivere strømningsomløpsmekanismen for å selektivt tillate strømning gjennom omløpsledningen. Strømningsomløpsmekanismen kan inkludere et kuttbart element som reagerer på et innstilt trykksignal ved å kutte, og derved la strømningsomløpsmekanismen selektivt tillate strømning gjennom omløpsledningen. En dempeanordning kan skaffes for å begrense eksponering av kutte‐elementet til krefter fra trykksignaler eller økninger som ikke er ment for aktiveringen av strømningsomløpsmekanismen.

[0003] Mange modifikasjoner er imidlertid mulige uten å i vesentlig grad fjerne seg fra det man lærer av denne offentliggjøringen. Følgelig er slike modifikasjoner ment å bli inkludert innen omfanget av denne offentliggjøringen som definert i kravene.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE:

[0004] Visse utforminger vil heretter bli beskrevet med henvisning til de vedlagte tegningene, hvor like referansenummer betegner like elementer. Det skal imidlertid bli forstått at de vedlagte tegningene bare illustrerer de forskjellige utforminger beskrevet her og ikke er ment som å begrense omfanget av forskjellige teknikker beskrevet her; og

[0005] Figur 1 er en illustrasjon av en utforming av et brønnsystem som har en in‐line sperreventil, i henhold til en utforming av offentliggjøringen;

[0006] Figur 2 er en illustrasjon av en utforming av en driftstilstand av et sperreventilsystem med omløpopsjon, i henhold til en utforming av offentliggjøringen;

[0007] Figur 3 er en annen illustrasjon av en utforming av en driftstilstand av et sperreventilsystem med omløpsopsjon, i henhold til en utforming av offentliggjøringen;

[0008] Figur 4 er en annen illustrasjon av en utforming av en driftstilstand av et sperreventilsystem med omløpsopsjon, i henhold til en utforming av offentliggjøringen;

[0009] Figur 5 er en annen illustrasjon av en utforming av en driftstilstand av et sperreventilsystem med omløpsopsjon, i henhold til en utforming av offentliggjøringen; og

[0010] Figur 6 er en annen illustrasjon av en utforming av en driftstilstand av et sperreventilsystem med omløpopsjon, i henhold til en utforming av offentliggjøringen.

DETALJERT BESKRIVELSE:

[0011] I den følgende beskrivelsen blir en rekke detaljer fremsatt for å gi en forståelse av den foreliggende oppfinnelsen. Det vil imidlertid bli forstått av de med ferdigheter i faget, at det foreliggende system og/eller metodologi kan praktiseres uten disse detaljene og at en rekke variasjoner eller modifikasjoner av de beskrevne utformingene kan være mulig.

[0012] I spesifikasjonen og de vedlagte krav: termene "kople", "kopling", "koplet", "koplet sammen" og "koplet med" brukes til å betyr "direkte koplet sammen" eller "koplet sammen via ett eller flere elementer". Som brukt her, brukes termene "opp" og "ned", "øvre" og "nedre", "oppover" og "nedover", "oppstrøms" og "nedstrøms"; "over" og "under"; og andre liknende termer som indikerer relative stillinger over eller under et gitt punkt eller element i denne beskrivelsen, for å klarere beskrive noen utforminger. Når de brukes om utstyr og metoder til bruk i omgivelser som avviker eller er horisontale, kan imidlertid slike termer henvise til et venstre til høyre, høyre til venstre eller andre forhold ettersom det er egnet. På samme måte, når det sees i lys av de tilknyttede figurer, skal det bli forstått at orienteringen av tegningene er optimert for visning på den trykte siden, derfor kan orienteringen som vises være forskjellig fra den som blir beskrevet eller ønsket i virkelige applikasjoner, i det minste med hensyn til orienteringsretninger slik som "opp", "ned", osv.

[0013] Offentliggjøringen her involverer vanligvis et system og metodologi relatert til å regulere strømning langs en passasje, slik som et borehull. En rekke forskjellige in‐line strømningsreguleringsenheter kan bli regulert via forskjellige innmatinger fra f.eks. et sted på overflaten. Eksempler på in‐line strømningsreguleringsenheter inkluderer kuleventiler, klaffventiler, glidemuffer, skiveventil, andre strømningsreguleringsanordninger eller forskjellige kombinasjoner av disse anordningene. Systemet kan også bruke en omløpsledning plassert til å lede væskestrøm rundt én eller flere enheter i løpet av visse prosedyrer. En rekke forskjellige strømningsomløpsmekanismer kan bli selektivt regulert for å blokkere eller muliggjøre strømning gjennom omløpsledningen. Regulering over in‐line strømningsreguleringsanordninger og strømningsomløpsmekanismene muliggjør en rekke forskjellige drifts‐ og testingsprosedyrer.

[0014] In‐line strømningsreguleringsanordningene og omløpsystemene kan brukes i mange typer systemer inkludert brønnsystemer og ikke‐brønnrelaterte systemer. I noen utforminger er in‐line strømningsreguleringsanordningen(e) kombinert med et brønnsystem slik som et brønnkompletteringssystem for å regulere strømning. In‐line strømningsreguleringsanordninger og omløpsystemer kan f.eks. brukes i øvre komplettering eller andre kompletteringssegmenter i en rekke forskjellige brønnsystemer, som beskrevet i nærmere detaljer nedenfor.

[0015] I henhold til en utforming av offentliggjøringen blir det gitt en metode for isolering av en produksjonsrørsone med en sperreventil som kan muliggjøre testing og/eller brønnregulering av produksjonsrørsonen. Videre omfatter metoden bruken av en strømningsomløpsmekanisme for å selektivt avsløre en strømningsbane som omgår sperren. Mekanismen kan bli aktivert av forskjellige teknikker uten inngrep, inkludert bruk av trykk, f.eks. en trykkøkning, i produksjonsrørstrengen for å vinne et differensialtrykk. Når et visst spesifisert trykk (eller trykkdifferensial) blir introdusert i produksjonsrørstrengen, vil en kutteanordning som er til stede i strømningsomløpsmekanismen som tjener til å begrense åpningen til omløpsledningen, kutte gjennom en skjæremodus og la strømningsomløpsmekanismen avsløre en strømningsbane som omgår sperren. Kutteanordningen er beregnet til å bare virke (f.eks. kutte) i respons til det spesifiserte trykket (eller trykkdifferensialen). En dempeanordning blir gitt for å begrense kutteanordningens eksponering til trykkøkninger som er mindre enn den spesifiserte trykk‐ (eller trykkdifferensial‐) økningen, samt til andre borehullshendelser (f.eks. krefter, støt eller overføringer som resulterer fra installasjonen av strømningsreguleringsmontasjen).

[0016] Med generell henvisning til figur 1, blir et strømningsreguleringssystem illustrert som omfattende et brønnsystem. Brønnsystemet kan brukes i en rekke forskjellige brønnapplikasjoner, inkludert applikasjoner på land og på feltet. I dette eksemplet omfatter eller blir et strømningsreguleringssystem 50 formet inne i et brønnsystem 52 utplassert i et borehull 54. Strømningsreguleringssystemet 50 omfatter en rekke forskjellige komponenter for å regulere strømning gjennom brønnsystemet 52. Brønnsystem 52 kan også inkludere andre komponenter slik som brønnhode 48 og produksjonspakning 49.

[0017] I det illustrerte eksemplet omfatter brønnsystemet 52 et sperreventilsystem 56 som blir regulert fra overflaten. Sperreventilsystemet 56 bruker en in‐line ventil 58 som har en primær sperre som kan være i form av en kuleventil 60. Kuleventilen 60 er klassifisert som egnet til høytrykkstesting av produksjonsrørsone og/eller brønnregulering som kan bli utført for å validere utstyr oppe i borehullet. Den primære sperreventilen, f.eks. kuleventil 60, kan bli aktivert flere ganger etter ønske for testing eller

andre prosedyrer. Kuleventilen 60 kan også være utformet som en toveis kuleventil som kan tette i begge retninger.

[0018] I det illustrerte eksemplet omfatter brønnsystemet 52 videre en strømningsomløpsmekanisme 62 som kan bli selektivt flyttet mellom en blokkerende stilling og en åpen strømningsstilling. Strømningsomløpsmekanismen brukes til å selektivt blokkere eller muliggjøre strømning langs et omløp 64 som, når det er åpnet, lar væske omløpe kuleventilen 60. I det illustrerte eksemplet leder omløpsledning 64 væske forbi eller rundt kuleventil 60 selv når kuleventil 60 er i en lukket stilling, som illustrert i figur 1. En slik omløpsledning kan brukes i en rekke operasjonsscenarioer, f.eks. når kuleventilen 60 feiler i en lukket stilling og det er ønskelig å pumpe brønndrepevæsker inn i ventilen under kuleventilen 60.

[0019] Nå med henvisning til figur 2, vises en utforming av et strømningsreguleringssystem 50, og spesielt av sperreventilsystemet 56 og andre tilknyttede komponenter. Som beskrevet ovenfor, inkluderer strømningsreguleringssystemet 50 en strømningsomløpsmekanisme 62 som kan bli selektivt flyttet eller aktivert for å la strømning omløpe kuleventilen 60. Strømningsomløpsmekanismen 62 kan omfatte et portblokkerende element 66 som blir plassert til å selektivt blokkere eller tillate strømning gjennom korresponderende porter 68. Portblokkerende element 66 kan være i form av en glidemuffe eller et annet egnet element utformet til å selektivt forhindre eller muliggjøre strømning gjennom de korresponderende porter 68. Når det portblokkerende elementet 66 blir flyttet for å eksponere porter 68, tillater portene 68 væskestrøm mellom en innvendig primær strømningspassasje 70, gjennom omløpsinngang 61 og inn i omløpsledning 64 for å muliggjøre at væske kan strømme forbi den lukkete kuleventilen 60. I den illustrerte utformingen samarbeider portblokkeringselement 66 med kraftstempel 72 som kan bli aktivert eller forflyttet av en egnet trykkapplikasjon for å la portblokkeringselementet 66 flytte seg fra å blokkere porter 68. Den egnede trykkapplikasjonen kan bli sendt til kraftstempel 72 gjennom den innvendige primære strømningspassasjen 70 og omløpsledning 64. Kraftstempeltetninger 53 blir skaffet for å la egnet trykk forbli i strømningsreguleringssystemet 50 og virke mot kraftstempel 72.

[0020] Kraftstemplet 72 kan omfatte en hvilken som helst type stempel som reagerer på trykk, f.eks. en økning i produksjonsrørtrykket over et visst spesifisert trykk. I praksis kan det spesifiserte trykket bli valgt slik at det er et trykk ikke vanligvis sett i produksjonsrøret i løpet av det vanlige operasjonsforløp. Kraftstempel 72 kan forflytte seg i en første retning (f.eks. bevege seg oppover) i respons til det spesifiserte trykket, og ved å gjøre dette kan la seg kombinere med en dempeanordning 73 og aktuatormontasjen 74. I noen utforminger kan aktuatormontasjen bli plassert mellom

kraftstempel 72 og dempeanordningen 73 slik at det forekommer fysiske kontakt mellom aktuatormontasjen 74 og kraftstemplet 72. Aktuatormontasje 74 kan være et enkelt stykke eller for lettere fabrikasjon, kan være sammensatt av flere stykker koplet sammen. I begynnelsen begrenser dempeanordningen 73 kraft eller overføring fra kraftstemplet 72 fra å bli sendt til kutteanordningen 75, som vil bli beskrevet i nærmere detaljer nedenfor. Aktuatormontasje 74 kan engasjere kutteanordningen 75 som begrenser den videre bevegelsen til både aktuatormontasjen 74, og et innkoplingselement 76 som kan bli festet (f.eks. gjenget kopling) til aktuatormontasjen 74. Som et alternativ, kan innkoplingselement 76 være en maskinert del av aktuatormontasje 74. Når bevegelse ikke lenger er begrenset av kutteanordningen 75, kan innkoplingselement 76 gripe inn med portblokkeringselement 66 (f.eks. glidemuffe). Etter at denne innkoplingen skjer, vil en reduksjon i trykk i produksjonsrøret til under det spesifiserte nivå la kraftstemplet forflytte seg i en andre retning (f.eks. bevege seg nedover), og derved la portblokkeringselement 66 forflytte seg og eksponere porter 68. Etter at de er eksponert, lar porter 68 væske strømme mellom den innvendige primære strømningspassasjen 70 og omløpsledning 64 som derved lar væske strømme forbi den lukkete kuleventil 60.

[0021] Kutteanordning 75 begrenser åpningen til portblokkerende element 66, minst delvis ved å begrense bevegelsen til innkoplingselement 76, og tilstrekkelig kraft må bli påført på kutteanordning 75 for å forårsake at den fungerer gjennom en skjæremodus, og la innkoplingselement 76 gripe inn med det portblokkerende elementet 66. I noen utforminger er kutteanordning 75 en skjærebolt eller en annen type fungerende anordning i skjæremodus. Kutteanordning 75 kan være av varierende design, tverrsnitt, materialer, osv. avhengig av mengden av kraft som er ønskelig for dens funksjon, og kan inkludere flere skjærebolter eller sviktanordninger i skjæremodus.

[0022] Dempeanordning 73 begrenser kreftene sendt til kutteanordning 75, slik at de fleste krefter forbundet med trykk under et spesifisert trykk eller et designtrykk ikke blir sendt til kutteanordning 75. Dempeanordning 73 gjør dette ved å generere en motkraft til det som blir forsynt av kraftstempel 72. Dette begrenser muligheten til at kutteanordningen 75 kutter for tidlig, f.eks. p.g.a. syklisk lasting fra krefter/trykk under det spesifiserte trykket eller designtrykket, og derfor reduserer skjæreboltens evne til å motstå kraft før den fungerer. Dette begrenser også muligheten til at kutteanordning 75 fungerer for tidlig p.g.a. støt eller vibrering som kan forekomme under installasjon av strømningsreguleringssystem 50 i brønnsystem 52. I noen utforminger kan tilstedeværelsen av dempeanordning 73 i strømningsreguleringssystem 50 tillate at en mindre kutteanordning eller et mindre skjæreelement kan bli brukt enn som er mulig uten at dempeanordning 73 er til stede.

[0023] I noen utforminger, og som vist, kan dempeanordningen 73 være en fjær, mens i andre utforminger kan dempeanordning 73 være en annen type forspenningselement, inkludert uten begrensninger, en elastomer, et skum, en fluidfjær, en gassfjær, en Belleville‐underlagsskive, en bølgefjær, osv. Et variabelt justeringselement 81 kan også brukes i samarbeid med dempeanordningen 73, for å endre eller modifisere (før installasjon) egenskapene til dempeanordningen 73. I noen utforminger kan det variable justeringselement 81 være en mutter eller en underlagsskive som brukes til å trykke sammen en dempeanordningsfjær, og derved endre den mulige mengde av fjærkraft eller motkraft generert av dempeanordning 73. Ved å endre motkraften generert av dempeanordningen 73, kan det totale spesifiserte trykkpunktet for åpning av omløpsledningen 64 bli endret.

[0024] Det bør derfor bli forstått at for at strømningsomløpsmekanismen 62 skal selektivt tillate strømning langs omløpsledningen 64, må det spesifiserte trykket være minst høyt nok til å generere en tilstrekkelig styrke gjennom kraftstempel 72, til å overvinne motkraften av dempeanordning 73, til å forflytte eller overføre de forskjellige elementer beskrevet her (f.eks. kraftstempel 72, aktuatorelement 74, osv.) og til å kutte skjæreelementene til kutteanordning 75. Kutteanordning 75 kan motstå en viss mengde kraft (og derfor trykkøkning) etter at dempeanordning 73 er blitt overvunnet. Disse faktorene kan bli optimert med hensikt for å oppnå et spesifisert trykk, og kan bli optimert slik at det er usannsynlig at spesifisert trykk vil bli oppnådd i løpet av normale brønnoperasjoner (f.eks. bare tilstede når en strømningsomløpsoperasjon er ønskelig). I noen utforminger, før åpningen av omløpsledningen 64, vil en del av den spesifiserte trykkøkningen bli motstått av dempesystemet 73 som handler alene, mens en del av den spesifiserte trykkøkningen vil bli motstått av kutteanordningen 75 som handler med dempesystem 73.

[0025] Nå med henvisning til figur 3, vises en utforming av et strømningsreguleringssystem 50, og spesielt av strømningsomløpsmekanismen 62 og andre tilknyttede komponenter. I det illustrerte eksemplet har et trykk blitt økt i den innvendige, primære strømningspassasjen (f.eks. produksjonsrør) 70, og kraftstempel 72 har forflyttet seg fra den opprinnelige stillingen (som vist i figur 2). Trykkøkningen ble kommunisert til kraftstempel 72 gjennom innvendig, primær strømningspassasje 70 og omløpsledning 64. Kraftstempeltetninger 53 lar trykkøkningen i det minste i kammer 77 handle mot kraftstempel 72. I respons forflytter kraftstempel 72 seg i en første retning (f.eks. oppover) inntil det møter aktuatormontasje 74 som er delvis plassert mellom kraftstemplet 72 og dempeanordningen 73. Dempeanordningen 73 motstår kraftstemplets bevegelse oppover ved å utøve en motkraft (f.eks. fjærkraft) i den motsatte retningen. Som vist i figur 3, er motkraften til dempeanordningen 73

tilstrekkelig til å begrense eksponering for kutteanordning 75 ved at aktuatormontasje 74 ikke kommer i kontakt med kutteanordning 75. Variabelt gap 78 mellom kutteanordning 75 og aktuatormontasje 74 viser at krefter ennå ikke blir sendt fra kraftstempel 72 og aktuatormontasje 74 til kutteanordning 75. Hvis trykk i den innvendige strømningspassasjen 70 ble redusert på dette punkt, ville motkraften fra dempeanordning 73 tvinge kraftstemplet 72 tilbake i en andre retning (f.eks. nedover), til den opprinnelige stillingen. Disse typer trykkøkninger (dvs. som ikke blir sendt til kutteanordning 75) kan forekomme flere ganger i levetiden til det utplasserte sperreventilsystemet 56, uten å la omløpsledningen 64 åpne seg. Videre, siden trykkøkninger ikke blir sendt til kutteanordning 75, blir kutteanordning 75 beskyttet fra tilfeldig syklisk lasting som kan føre til utmattelse.

[0026] Nå med henvisning til figur 4, vises en utforming av et system med tilstrekkelig trykk til å overvinne motkraften fra dempeanordningen 73. I det illustrerte eksemplet ble trykk i den innvendige, primære strømningspassasjen 70 hevet til et punkt tilstrekkelig til å flytte kraftstempel 72 oppover, overvinne motkraften levert av dempeanordning 73 og lukke variabelt gap 78 slik at aktuatormontasje 74 ble brakt i kontakt med kutteanordning 75. I noen utforminger, etter at kutteanordning 75 er i kontakt med aktuatormontasje 74, og dempeanordning 73 er fullstendig sammentrykt (f.eks. en fullstendig sammentrykt fjær), vil all ekstra eller videre påført kraft (f.eks. økt trykk) virke for å forårsake at skjæreelementene i kutteanordningen 75 fungerer gjennom de ønskede kuttemoduser. I noen utforminger hvor dempeanordning 73 ikke er fullstendig sammentrykt (f.eks. en delvis sammentrykt fjær), kan den ekstra eller videre påførte kraften bli delt eller splittet mellom både å forårsake at skjæreelementene til kutteanordningen 75 fungerer gjennom sine ønskede skjæremoduser, og mellom å videre sammentrykke dempeanordning 73 (f.eks. ved å overvinne dens generelle motkraft).

[0027] Nå vender vi oss til figur 5, hvor en utforming av et system hvor kutteanordning 75 har blitt overvunnet vises. I det illustrerte eksemplet var trykk i den innvendige strømningspassasjen 70 tilstrekkelig til å flytte kraftstempel 72 oppover, overvinne motkraften levert av dempeanordning 73 og forårsake at skjæreelementer i kutteanordning 75 kutter. Når dette skjer, lar kutteanordning 75 tilkoplingselementdelen 76 til aktuatormontasje 74 overføre oppover og gripe inn med portblokkeringselement 66, f.eks. gjennom en spennhylse/fingertype innkopling. Forflytting av kraftstempel 72 blir deretter stoppet av skulder 80, slik at enhver ytterligere økning i trykk i den primære, innvendige passasjen 70 ikke vil bli sendt videre til dempeanordning 73, kutteanordning 75, osv. På dette tidspunkt blokkerer portblokkeringselement 66 fremdeles porter 68, og tetninger 79 forhindrer strømning fra omløpsledning 64 gjennom porter 68 og inn i den innvendige

strømningspassasje 82. Strømningspassasje 70 og 82 er begge langs en innvendig del av brønnsystem 52, og er forskjellige i at de er skilt fra hverandre med kuleventil 60, når kuleventil 60 er i den lukkede stillingen.

[0028] For å åpne omløpsledning 64 kan trykk i den innvendige, primære strømningspassasjen 70 bli senket, f.eks. til under det spesifiserte trykkpunktet. Når dette skjer, vil kraftstemplet 72 begynne å forflytte seg i den andre retningen (f.eks. nedover), delvis hjulpet av motkraften generert av dempeanordning 73 (som er rettet mot å flytte kraftstemplet 72 nedover gjennom aktuatormontasjen 74). Ettersom kraftstempel 72 forflytter seg, forflytter og overfører aktuatormontasje 74 seg nedover og tvinger innkoplingsselementdel 76 til også å overføre portblokkeringselement 66 nedover. Omløpsledningen 64 begynner å åpne seg når tetninger 79 delvis åpner eller ”åpner på gløtt” porter 68, og derved lar strømning passere gjennom omløpsledning 64 og porter 68 og inn i den innvendige strømningspassasje 82. Etter at porter 68 er delvis åpne, kan trykket i den innvendige, primære strømningspassasje 70 delvis utjevne med trykket i den innvendige strømningspassasje 82, og på dette tidspunkt vil motkraft i dempeanordning 73 virke på kraftstempel 72 og innkoplingsselementdel 76 for å flytte dem nedover, og derved fullstendig åpne omløpsledning 64.

[0029] Nå med henvisning til figur 6, vises en utforming av et system hvor omløpsledning 64 er fullstendig åpen. Kraftstempel 72 har flyttet seg tilbake til sin opprinnelige stilling (f.eks. nedover) og dempeanordning 73 er forlenget slik at den igjen kan skaffe motkraft hvis det er nødvendig. Portblokkeringselement 66 har flyttet seg nedover til å fullstendig eksponere porter 68 og la omløpsledning 64 åpne seg helt. Med omløpsledning 64 åpen, kan strømning fortsette gjennom den innvendige, primære strømningspassasjen 70 inn i omløpsledning 64, rundt den lukkede kuleventil 60, gjennom porter 68, inn i den innvendige strømningspassasje 82. Med omløpsledning 64 fullstendig åpen, kan en rekke brønnoperasjoner bli utført ved å omløpe kuleventil 60. F.eks. kan brønndrepevæske bli pumpet gjennom omløpsledning 64, rundt kuleventil 60, ned i brønnen for å drepe eller stoppe brønnproduksjon. Alternativt, siden omløpsledning 64 gir en toveis strømningsbane, kan omløpsledning 64 brukes til produksjon rundt en lukket kuleventil.

[0030] Mens et begrenset antall utforminger er blitt beskrevet, vil de med ferdigheter i faget, med fordelen av denne offentliggjørelsen, forstå at det er en rekke modifikasjoner og variasjoner av disse. Det er tiltenkt at de vedlagte krav skal dekke alle slike modifikasjoner og variasjoner.

Claims (15)

P A T E N T K R A V

1. Et strømningsreguleringssystem (50) til bruk i et borehull i et brønnsystem (52), omfattende:

en strømningsreguleringsmontasje;

en omløpsledning (64) til å lede væskestrøm rundt strømningsreguleringsmontasjen inne i brønnsystemet (52);

en strømningsomløpsmekanisme (62) som sitter langs omløpsledningen (64) og er plassert til å selektivt blokkere strømning langs omløpsledningen, strømningsomløpsmekanismen (62) er selektivt skyvbar for å åpne omløpsledningen (64) i respons til en spesifisert økning i trykk inne i strømningsreguleringsmontasjen;

en kutteanordning (75) som begrenser åpningen til omløpsledningen (64) inntil den spesifiserte trykkøkningen er nådd; og

en dempeanordning (73) for å begrense eksponering av kutteanordningen (75) til kraft fra trykkøkninger inne i strømningsreguleringsmontasjen som ikke er tiltenkt til å åpne omløpsledningen.

2. Strømningsreguleringssystemet (50) i krav 1, videre omfattende et kraftstempel (72) som er egnet til å flytte seg i respons til trykkøkningen i strømningsreguleringsmontasjen, hvor dempeanordningen (73) opprinnelig begrenser den forflyttende kraften til kraftstemplet fra å bli sendt til kutteanordningen.

3. Strømningsreguleringssystemet (50) i krav 2, videre omfattende en aktuatormontasje (74), en del av denne er plassert mellom dempeanordningen (73) og kraftfjæren, og en annen del av denne er eget til å kople inn kutteanordningen (75) når den spesifiserte trykkøkningen skjer inne i strømningsreguleringsmontasjen.

4. Strømningsreguleringssystemet (50) i krav 1, videre omfattende et variabelt justeringselement som lar dempeanordningen (73) bli justert til å reagere på varierende spesifiserte trykkøkninger.

5. Strømningsreguleringssystemet (50) i krav 3, videre omfattende et innkoplingselement fast koplet til aktuatormontasjen (74), innkoplingselementet er egnet til å kople til strømningsomløpsmekanismen (62) etter at den spesifiserte trykkøkningen skjer.

6. Strømningsreguleringssystemet (50) i krav 1, hvor strømningsreguleringsmontasjen omfatter en in‐line sperreventil i form av en kuleventil.

7. Strømningsreguleringssystemet (50) i krav 1, hvor strømningsomløpsmekanismen (62) omfatter en glidemuffeventil.

8. Strømningsreguleringssystemet (50) i krav 1, hvor dempeanordningen (73) er et forspenningselement eller en fjær.

9. En metode til å regulere strømning i et brønnsystem (52), omfattende:

plassere en strømningsreguleringsmontasje nede i et brønnsystem (52);

skaffe en omløpsledning (64) rundt strømningsreguleringsmontasjen;

regulere strømning gjennom omløpsledningen (64) med en strømningsomløpsmekanisme, hvor strømningsomløpsmekanismen (62) er selektivt drevet i respons til en spesifisert trykkøkning inne i strømningsreguleringsmontasjen;

begrense driften av strømningsomløpsmekanismen (62) med en kutteanordning, kutteanordningen (75) er egnet til å kutte i respons til den spesifiserte økningen i trykk, og derved la omløpsledningen (64) åpne seg; og

beskytte kutteanordningen (75) med en dempeanordning, dempeanordningen (73) er egnet til å begrense kutteanordningens eksponering til krefter eller overføringer i forbindelse med trykkøkninger inne i strømningsreguleringsmontasjen som ikke er beregnet til å åpne omløpsledningen.

10. Metoden i krav 9, videre omfattende:

øke trykket i strømningsreguleringsmontasjen til et punkt som er lavere enn det spesifiserte trykk;

flytte et kraftstempel (72) i en første retning i respons til trykkøkningen, kraftstemplet innkopler med dempeanordningen (73) slik at begrenset kraft eller forskyvning fra kraftstemplet blir overført forbi dempeanordningen;

øke trykk i strømningsmontasjen til et punkt ved eller over det spesifiserte trykk;

flytte kraftstemplet (72) videre, slik at dempeanordningen (73) lar kraft eller forskyvning fra kraftstemplet overføre gjennom dempeanordningen (73) til kutteanordningen; og

kutte minst en del av kutteanordningen, og derved la et innkoplingselement tidligere holdt tilbake av kutteanordningen, innkople med strømningsomløpsmekanismen.

11. Metoden i krav 10, videre omfattende:

redusere trykk i strømningsreguleringsmontasjen til et punkt lavere enn det spesifiserte trykk;

forflytte kraftstemplet i en andre retning i respons til trykkøkningen;

sende kraftstemplet i den andre retningen til innkoplingselementet og delvis åpne strømningsomløpsmekanismen (62) gjennom overføringen av innkoplingselementet i den andre retningen; og

fortsette forflyttingen av kraftstillingen i den andre retningen gjennom ekstra kraft skaffet av dempeanordningen.

12. Metoden i krav 9, videre omfattende å beskytte kutteanordningen (75) med en dempeanordning, dempeanordningen (73) er egnet til å begrense eksponering av kutteanordningen (75) til krefter eller overføringer som oppstår fra støt eller vibrasjon av strømningsreguleringsmontasjen i løpet av dens utplassering nede i borehullet.

13. Metoden i krav 9, hvor strømningsreguleringsmontasjen omfatter en in‐line sperreventil i form av en kuleventil.

14. Metoden i krav 9, hvor strømningsomløpsmekanismen (62) omfatter en glidemuffeventil.

15. Metoden i krav 9, hvor dempeanordningen (73) er et forspenningselement eller en fjær.