用于调节油井的控制机构的装置、系统和过程制造方法及图纸

本公开的实施例涉及一种用于调节井口控制机构的装置、系统和过程。该装置被配置为通过使装置的可移动主体在第一位置与第二位置之间移动来控制井口控制机构的致动。当该装置处于第一位置时，阀门致动器是可致动的，而当该装置处于第二位置时，阀门致动器被物理地干涉而不能致动。当该装置处于第二位置时，井口控制机构不能被致动并且被保持在打开位置、部分地打开的位置或关闭位置。本公开的其他实施例涉及一种直接控制井口致动机构的致动的系统。

Device, system and process for regulating the control mechanism of oil well

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于调节油井的控制机构的装置、系统和过程
本公开总体涉及在井位和/或井场生产烃类。本公开尤其涉及一种用于调节油井的控制机构的装置、系统和过程。
技术介绍
石油烃流体通常是从提供地下岩层与地面井口之间的流体连通的油井中采出的。为了提高效率并减少与单个油井的勘查、钻探、维护和生产相关的成本，在单个井场上可布置许多井口。但是，每个油井在给定时间可能有不同的作业要求。在特定井场上开发的油井的数目可能导致井场变为一个很复杂且繁忙的场所，其中有许多不同的油井服务公司在不同的时间对不同的油井进行不同的油井作业。复杂且繁忙的井场会导致沟通问题，进而导致错误和事故的发生。
技术实现思路
本公开的实施例涉及一种用于调节井场上的一个或多个井口控制机构(例如井口阀门)的位置的装置、系统和过程。本公开的一些实施例为用户提供了间接控制井口控制机构的位置的能力，该能力在本文中可称为间接控制或联锁。间接控制最终需要用户物理地使井口控制机构的致动器致动，例如移动控制杆，拨动开关和/或按下按钮，以使井口控制机构改变位置。本公开的一些实施例为用户提供了直接控制井口控制机构的位置的能力，该能力在本文中可称为直接控制。直接控制最终不需要用户物理地使井口控制机构的致动器致动，因为用户可直接并(可选远程地使井口控制机构致动，例如通过控制器电路进行。本公开的一些实施例涉及用于收集关于井场的一个或多个井的作业状态的信息并使用该信息调节一个或多个井口控制机构的位置的不同方式。可使用多个不同类型的传感器收集信息，该信息允许用户评估使一个或多个井口控制机构致动是否安全。本公开的一些实施例涉及一种用于通过间接控制来调节井口控制机构的位置的阀门位置调节器装置。该装置包括可操作地连接至用于井口阀门的致动器的框架，其中，该致动器控制井口阀门是处于打开位置、关闭位置还是这两个位置之间。所述装置还包括可移动主体，该可移动主体配置为在第一位置与第二位置之间移动，并且可改变井口阀门位置。当该可移动主体处于第一位置时，所述致动器是可致动的；而当该可移动主体处于第二位置时，所述致动器被物理地干涉而不能致动，并且井口阀门位置不能改变。本公开的一些实施例涉及一种用于调节井口控制机构的系统。该系统包括阀门位置调节器和阀门致动面板。该阀门位置调节器配置为在第一位置与第二位置之间移动，以物理地干涉控制机构的致动。该阀门致动面板从动力源获得动力，并且包括致动器，该致动器配置为调节流向阀门位置调节器的动力，以使阀门位置调节器在第一位置与第二位置之间移动。本公开的一些实施例涉及一种用于调节井口控制机构的系统。该系统包括致动器系统和控制器电路。所述致动器系统配置为直接使井口控制机构以及可操作地连接至该致动器系统的控制器电路致动，并且所述控制器电路配置为用于向该致动器系统发送调节命令。本公开的一些实施例涉及一种用于通过间接控制来调节一个或多个井口阀门的过程。该过程包括：接收基于流体的信息、基于物体的信息或阀门位置信息中的一种或多种信息的步骤；以及评估是需要锁定还是解锁井口阀门的致动器的调节器以避免事故。本公开的一些实施例涉及一种用于通过直接控制来调节井口控制机构的位置的阀门位置调节器装置和系统。该装置包括至少一个可直接改变井口控制机构的位置而无需任何其他步骤来改变位置的机构。本公开的一些实施例涉及一种用于通过直接控制来调节井口控制机构的位置的过程。该过程包括至少一个直接改变井口控制机构的位置的步骤。其他过程包括至少一个通过间接控制来间接改变井口控制机构的位置的步骤。本公开的一些实施例涉及一种用于调节井口控制机构的过程。该过程包括以下步骤：接收基于流体的信息或基于物体的信息；以及评估井口控制机构是否可被致动。本公开的一些实施例涉及一种用于调节井口控制机构的过程。该过程包括以下步骤：锁定井口控制机构，使其无法致动；以及执行握手协议，以确定锁定的井口控制机构是否可释放然后致动。本公开的一些实施例涉及一种用于通过直接控制来调节井口控制机构的位置的过程。该过程包括至少一个直接改变井口控制机构的位置的步骤。其他过程包括至少一个通过间接控制来间接改变井口控制机构的位置的步骤。在不受任何特定理论的束缚的基础上，本公开的实施例为井口或井场处的一个或多个操作人员提供了一种装置、系统和过程，利用该装置、系统和过程可调节井口控制机构(例如井口阀门)的致动。在一个或多个井口处调节井口控制机构的致动可有助于避免在井位和/或井场发生事故。这样的事故的例子可包括在对井口进行操作时井口阀门在错误的时间打开或关闭。例如，在本公开的一些实施例中，所述装置提供物理干涉，该物理干涉需要阀门操作人员采取至少一个额外的步骤以确保在油井作业期间在给定时间安全地使给定阀门致动。在本公开的一些实施例中，关于在井口处、井口内或附近正发生的情况的信息为阀门操作人员提供了进一步的信息，以确保在油井作业期间的给定时间安全地使给定的井口阀门致动。在给定的井场上有多种作业的情况下，本公开的一些实施例允许将来自一个或多个井口的信息提供给一个或多个用户，以免在给定时间对给定井口的给定井口控制机构进行不安全的致动。对井口控制机构的不安全致动可能导致在缆线、连续油管或其他井下工具上关闭井口阀门，这可能导致费用高昂的停工和打捞作业。在关闭的井口阀门上有很高的压差以及有高压流体流过打开的井口阀门时(这两种情况在诸如压裂等井场作业期间都有可能发生)，也可能发生井口控制机构的不安全致动。在油井作业期间井口控制机构的不安全致动会使高压流体从压力围阻装置逸出和/或损坏井位和/或井场的导管设施，并使人员处于危险之中。通过将给定井口阀门锁定在适当的位置直到能采取一个或多个验证步骤来确保安全地使阀门致动为止，本公开的装置、系统和过程能避免井口控制机构的不安全致动。使位于井口或井场的其他位置的井口控制机构在给定位置致动可包括物理地干涉阀门的致动，或者通过气动、液压或电子系统远程地使阀门致动。在本公开的一些实施例中，井口控制机构的致动可经由控制器电路和可选的握手协议自动地进行。本公开的一些实施例涉及一种用于调节井口控制机构的位置的位置调节器装置，从而通过改变井口控制机构的位置可控制通过、去往或来自井口的流体的流动；打开或关闭流过、流向或来自井口的一段的流体流动路径；并在井口的两段或多段之间实现压力围阻。所述装置包括：可操作地连接至阀门的致动器的框架，其中，该致动器控制阀门是处于打开位置、关闭位置还是这两个位置之间；以及配置为在第一位置与第二位置之间移动的可移动主体，当该可移动主体处于第一位置时，致动器是可致动的，而当该可移动主体处于第二位置时，致动器被物理地干涉而不能致动。在本公开的一些实施例中，所述可移动主体是细长主体，它配置为通过延伸到第二位置并阻止致动器的至少一部分的致动来物理地干涉致动器。在本公开的一些实施例中，所述可移动主体是用于通过移动到第二位置并遮住控制机构来物理地干涉致动器的盖子。本公开的一些实施例涉及一种用于调节井口控制机构的位置的系统。该系统包括一种装置，该装置包括：可操作地连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种位置调节器装置，用于调节通过或离开井口的井口控制机构的位置，所述装置包括：/n(a)框架，其能够被可操作地连接至阀门的致动器，其中所述致动器控制所述阀门是处于打开位置、关闭位置还是这两个位置之间；和/n(b)可移动主体，其被配置为在第一位置与第二位置之间移动，当所述可移动主体处于所述第一位置时，所述致动器是可致动的，并且当所述可移动主体处于所述第二位置时，所述致动器被物理地干涉而不能致动。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180919 US 62/733,3551.一种位置调节器装置，用于调节通过或离开井口的井口控制机构的位置，所述装置包括：
(a)框架，其能够被可操作地连接至阀门的致动器，其中所述致动器控制所述阀门是处于打开位置、关闭位置还是这两个位置之间；和
(b)可移动主体，其被配置为在第一位置与第二位置之间移动，当所述可移动主体处于所述第一位置时，所述致动器是可致动的，并且当所述可移动主体处于所述第二位置时，所述致动器被物理地干涉而不能致动。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述可移动主体是细长主体，用于通过延伸至所述第二位置并阻止所述致动器的至少一部分的致动来物理地干涉所述致动器。


3.根据权利要求1所述的装置，其中所述可移动主体是盖子，用于通过移动到所述第二位置并遮住所述控制机构来物理地干涉所述致动器。


4.一种用于调节井口控制机构的位置的系统，包括：
(a)装置，其包括：
(i)框架，其能够连接至用于所述阀门的致动器，其中所述致动器控制所述阀门是处于打开位置、关闭位置还是这两个位置之间；和
(ii)可移动主体，其被配置为在第一位置与第二位置之间移动，当所述可移动主体处于所述第一位置时，所述致动器是可致动的，并且当所述可移动主体处于所述第二位置时，所述致动器被物理地干涉而不能致动；和
(b)致动系统，其被配置为在所述第一位置与所述第二位置之间移动所述可移动主体。


5.根据权利要求4所述的系统，其中所述致动系统是以下之一：气动型致动系统、液压型致动系统、电子型致动系统、以及它们的组合。


6.根据权利要求4所述的系统，还包括传感器，用于检测井口内的第一条件并用于产生基于条件的信息信号。


7.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器是压力传感器，并且所述第一条件是与所述井口流体连通的导管内的流体压力，并且所述基于条件的信息信号是基于流体的信息信号。


8.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器是配置为检测所述井口内是否存在物体的传感器组件，并且所述基于条件的信息信号是基于物体的信息信号。


9.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器是配置为检测井的一部分内的井作业工具或其支撑线的深度和线张力的传感器组件，并且所述基于条件的信息信号是基于物体的信息信号。


10.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器是配置为检测井口控制机构的位置的传感器组件，并且所述基于条件的信息信号是基于位置的信息信号。


11.根据权利要求8所述的系统，其中所述传感器组件包括磁场发生器和磁传感器。


12.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器是配置为检测由可检测信号发生器产生的可检测信号的传感器，所述可检测信号发生器能够附着到可穿过所述井口的物体上，并且所述基于条件的信息信号是基于物体的信息信号。


13.根据权利要求6所述的系统，还包括可附着到所述井口的一段上的可检测信号发生器，其中所述传感器组件能够附着到可穿过所述井口的物体上，并且所述传感器组件配置为检测由所述可检测信号发生器产生的可检测信号，所述基于条件的信息信号是基于物体的信息信号。


14.根据权利要求6所述的系统，其中所述传感器是位置传感器，其被配置为检测调节通过、去往或来自所述井口的流体流量的阀门的位置，并且所述基于条件的信息是基于位置的信息信号。


15.根据权利要求6至14中任一项所述的系统，还包括控制器电路，用于接收所述基于条件的信息信号并用于产生表示所述基于条件的信息信号的显示命令并将所述显示命令发送至显示单元。


16.根据权利要求15所述的系统，其中所述显示单元是用户界面的一部分。


17.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制器电路还产生用于使所述可移动主体在所述第一位置与所述第二位置之间致动且反之亦然的阀门位置调节器命令。


18.一种用于调节井口控制机构的系统，所述系统包括：
(a)阀门位置调节器，其被配置为在第一位置与第二位置之间移动以用于物理地干涉所述控制机构的致动；
(b)阀门致动面板，其从动力源获得动力并且包括致动器，所述致动器被配置为调节流向所述阀门位置调节器的动力，以用于使所述阀门位置调节器在所述第一位置与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：布拉德利·R·马汀，穆拉德·默罕默德，谢尔顿·克莱格，罗伯特·邓肯，
申请(专利权)人：智能井口系统有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA