Устройство управления скважинной текучей средой - RU2020104276A
Код документа: RU2020104276A
Формула
1. Устройство управления скважинной текучей средой, содержащее:
первый и второй трубопроводы для обеспечения сообщения между источником давления и скважинным устройством;
клапан, обеспеченный в корпусе и выполненный с возможностью переключения между первой конфигурацией, в которой первый и второй трубопроводы находятся в сообщении по давлению через клапан, и второй конфигурацией, в которой первый и второй трубопроводы изолированы друг от друга; и
исполнительный механизм для приведения в действие клапана, причем исполнительный механизм находится в сообщении по давлению с первым и вторым трубопроводами и с окружающей областью, внешней по отношению к устройству, так что, когда давление в каждом из первого и второго трубопроводов ниже, чем окружающее давление, клапан находится в первой конфигурации, а когда давление в по меньшей мере одном из первого и второго трубопроводов превышает окружающее давление, клапан находится во второй конфигурации.
2. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 1, в котором скважинное устройство приводится в действие перепадом давления, создаваемым между первым и вторым трубопроводами.
3. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 1 или 2, в котором первый перепад давления, создаваемый между первым и вторым трубопроводами, обеспечивает первый режим работы скважинного устройства, а второй перепад давления, создаваемый между первым и вторым трубопроводами для текучей среды, обеспечивает второй режим работы скважинного устройства.
4. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из предыдущих пунктов, в котором клапан выполнен с возможностью переключения из первой конфигурации во вторую конфигурацию путем повышения давления в первом и втором трубопроводах выше окружающего давления.
5. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из предыдущих пунктов, в котором первый и второй трубопроводы проходят через корпус.
6. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из предыдущих пунктов, в котором клапан содержит клапанный элемент, выполненный с возможностью перемещения исполнительным механизмом между первым положением, в котором клапан находится в первой конфигурации, и вторым положением, в котором клапан находится во второй конфигурации.
7. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 6, в котором при нахождении клапанного элемента в первом положении между первым и вторым трубопроводами устанавливается путь сообщения, а при нахождении клапанного элемента во втором положении путь сообщения по текучей среде герметизируется для предотвращения сообщения между первым и вторым трубопроводами.
8. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 6 или 7, в котором корпус образует клапанный канал и клапанный элемент выполнен с возможностью перемещения в клапанном канале.
9. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 8, в котором клапанный канал включает в себя первое клапанное отверстие в сообщении с первым трубопроводом и второе клапанное отверстие в сообщении со вторым трубопроводом, причем клапанный элемент выполнен с возможностью перемещения в клапанном канале для выборочного обеспечения и предотвращения сообщения между первым и вторым клапанными отверстиями.
10. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 8 или 9, в котором корпус образует канал для исполнительного механизма, который проходит от клапанного канала, причем исполнительный механизм выполнен с возможностью перемещения в канале для исполнительного механизма.
11. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 10, в котором клапанный канал и канал для исполнительного механизма разделены уплотнительным устройством.
12. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 10 или 11, в котором канал для исполнительного механизма содержит одно или более отверстий в окружающую область для обеспечения сообщения исполнительного механизма с окружающей областью.
13. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 12, в котором канал для исполнительного механизма содержит первое отверстие исполнительного механизма в сообщении с первым трубопроводом и второе отверстие исполнительного механизма в сообщении со вторым трубопроводом.
14. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из предыдущих пунктов, в котором исполнительный механизм выполнен с возможностью перемещения в первом направлении для переключения клапана из первой конфигурации во вторую конфигурацию и исполнительный механизм выполнен с возможностью перемещения во втором направлении для переключения клапана из второй конфигурации в первую конфигурацию.
15. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 14, в котором давление в первом и/или втором трубопроводах воздействует на исполнительный механизм для смещения указанного исполнительного механизма в первом направлении.
16. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 14 или 15, в котором окружающее давление противодействует перемещению исполнительного механизма в первом направлении.
17. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из пп. 14–16, в котором исполнительный механизм смещается во втором направлении смещающим устройством.
18. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из предыдущих пунктов, в котором исполнительный механизм содержит поршневой узел исполнительного механизма, выполненный с возможностью приведения в действие давлением, обеспечиваемым через один или оба из первого и второго трубопроводов.
19. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 18, в котором поршневой узел исполнительного механизма содержит шток исполнительного механизма, выполненный с возможностью перемещения в корпусе, причем шток исполнительного механизма находится в зацеплении с клапаном.
20. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 19, в котором поршневой узел исполнительного механизма содержит первую поршневую головку, установленную с возможностью перемещения в первом участке поршневого канала в корпусе.
21. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 20, в котором первая поршневая головка делит первый участок поршневого канала на первую камеру трубопровода и первую камеру окружающей области, причем первая камера трубопровода находится в сообщении по давлению с первым трубопроводом, а первая камера окружающей области находится в сообщении по давлению с окружающей областью.
22. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 20 или 21, в котором первая поршневая головка соединена со штоком исполнительного механизма, так что перемещение первой поршневой головки вызывает перемещение штока исполнительного механизма.
23. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 22, в котором первая поршневая головка соединена со штоком исполнительного механизма посредством однонаправленного соединения, которое позволяет первой поршневой головке перемещать шток исполнительного механизма в первом направлении и не позволяет первой поршневой головке перемещать шток исполнительного механизма во втором направлении.
24. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из пп. 20–23, в котором узел исполнительного механизма содержит вторую поршневую головку, установленную с возможностью перемещения во втором участке поршневого канала в корпусе.
25. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 24, в котором второй участок поршневого канала изолирован от первого участка поршневого канала уплотнительным устройством.
26. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 24 или 25, в котором вторая поршневая головка делит второй участок поршневого канала на вторую камеру трубопровода и вторую камеру окружающей области, причем вторая камера трубопровода находится в сообщении по давлению со вторым трубопроводом, а вторая камера окружающей области находится в сообщении по давлению с окружающей областью.
27. Устройство управления скважинной текучей средой по любому из пп. 24–26, в котором вторая поршневая головка соединена со штоком исполнительного механизма, так что перемещение второй поршневой головки вызывает перемещение штока исполнительного механизма.
28. Устройство управления скважинной текучей средой по п. 27, в котором вторая поршневая головка соединена со штоком исполнительного механизма посредством однонаправленного соединения, которое позволяет второй поршневой головке перемещать шток исполнительного механизма в первом направлении и не позволяет второй поршневой головке перемещать шток исполнительного механизма во втором направлении.
29. Способ управления скважинной текучей средой, при котором:
обеспечивают сообщение между источником давления и скважинным устройством через первый и второй трубопроводы;
обеспечивают исполнительный механизм в сообщении по давлению с первым и вторым трубопроводами и с окружающей областью, внешней по отношению к устройству, причем исполнительный механизм приводит в действие клапан;
устанавливают давление в каждом из первого и второго трубопроводов, которое ниже окружающего давления, так что клапан находится в первой конфигурации, в которой первый и второй трубопроводы для текучей среды находятся в сообщении по давлению друг с другом; и
устанавливают давление в по меньшей мере одном из первого и второго трубопроводов, которое превышает окружающее давление, для побуждения исполнительного механизма к переключению клапана во вторую конфигурацию, в которой первый и второй трубопроводы изолированы друг от друга.
30. Способ по п. 29, при котором устанавливают давление в каждом из первого и второго трубопроводов, которое превышает окружающее давление, для побуждения исполнительного механизма к переключению клапана во вторую конфигурацию, в которой первый и второй трубопроводы изолированы друг от друга.
31. Способ по п. 29 или 30, при котором устанавливают перепад давления между первым и вторым трубопроводами при нахождении клапана во второй конфигурации для приведения в действие скважинного устройства.
32. Способ по п. 31, при котором при нахождении клапана во второй конфигурации устанавливают первый перепад давления между первым и вторым трубопроводами для обеспечения первого режима работы скважинного устройства и устанавливают второй перепад давления между первым и вторым трубопроводами для обеспечения второго режима работы скважинного устройства.
