带有开关旁路的注入阀布置和方法技术

注入布置的一个实施方案包括：主流体通路，该主流体通路具有第一止回阀；旁路通路，该旁路通路在第一止回阀的上游流体地连接到主流体通路并且在第一止回阀的下游流体地连接到主流体通路。另外，用于注入流体的方法包括：向如任何前述实施方案中的注入布置供给注入流体；使流体流经旁路通路；阻止流体流经旁路通路；并且随后使流体流经主流体通路。并且随后使流体流经主流体通路。并且随后使流体流经主流体通路。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有开关旁路的注入阀布置和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年5月29日提交的美国专利申请号16/425,273的权益，该申请全文以引用方式并入本文。

技术介绍

[0003]在资源回收工业中，出于各种原因，通常希望将流体注入地下环境中。常见问题包括注入部位处的流体静力学压力。具体地，通常期望或要求确保生产管柱中的流体例如由于所产生的流体压力大于待注入流体的流体静力学压力而不提升待注入流体的柱。相反地，还期望或要求当待注入流体中的流体静力学压力超过产生的流体压力时，待注入流体不会损失到地层中。应当理解，以上仅是示例性的，并且本公开适用于要接收注入的流体的容积的压力高于或低于待注入流体的压力的任何情况。
[0004]本领域期望解决该问题的新布置。

技术实现思路

[0005]注入布置的一个实施方案包括：主流体通路，该主流体通路具有第一止回阀；旁路通路，该旁路通路在第一止回阀的上游流体地连接到主流体通路并且在第一止回阀的下游流体地连接到主流体通路。
[0006]另外，用于注入流体的方法包括：向如任何前述实施方案中的注入布置供给注入流体；使流体流经旁路通路；阻止流体流经旁路通路；并且随后使流体流经主流体通路。
附图说明
[0007]以下描述不应被认为以任何方式进行限制。参考附图，相同元件以相同附图标记表示：
[0008]图1为如本文所公开的带有开关旁路的注入阀布置的示意图；
[0009]图2是注入阀布置的实施方案的图示，其示出了一个旁路开关配置；
[0010]图3是另一旁路开关配置的图示；并且
[0011]图4是又一个旁路开关配置的图示。
具体实施方式
[0012]本文所公开的设备和方法的一个或多个实施方案的详细描述以参照附图举例而非限制的方式呈现。
[0013]参见图1，出于说明目的，将注入布置10设置在管状物12(例如含烃地层中的油管柱)上。应当理解，本文所公开的概念能够被应用于其他行业和情况，其中期望将一种流体注入到具有不同压力的另一流体中。另外仅出于讨论的目的，注入布置可以为化学注入系统的一部分，并且可以使用该术语来非限制地描述部件。布置10包括主流体通路6和旁路通路8。在一个实施方案中，止回阀14和另一止回阀16设置在主流体通路6中。在两个止回阀14
和16之间并且作为主流体通路6的一部分的是导管18，该导管可由旁路再接合管线20使用，其中该旁路再接合管线是旁路通路8的一部分。然后绕过布置10的旁路通路8中的阀16的流体通过阀14以注入到需要注入流体的容积中，在这种情况下，注入到限定在管状物12内的容积中。布置10的旁路通路8包括旁路供应源24(连接到向主流体通路6供给注入流体的供应源26)、开关22(允许或阻止流体移动通过旁路通路8)和上述旁路再接合管线20。开关22可以多种方式配置，以确保阀16在某些条件下被绕过而在管状物12的其他条件下不被绕过。在一个实施方案中，指示或禁止绕过的条件是压力条件。例如，在烃生产情况下，管状物12中的压力在井寿命的较早部分可以为高的，而在接近井寿命的终点时可以为低的。在井的寿命期间的任何时候都不应允许采出液进入布置10或注入流体源26。然而，同样地，注入流体的不受控制的损失在任何时候都不应逸出布置10并流入地层中。因此，阀14被构造成用于防止所述渗透，并且阀16被构造成用于防止注入流体的损失。首先对阀14寻址，这通常是在井的较高压力时间内布置10的重要部分。因为此时，地层压力可能超过注入流体的流体静力学压力，所以如果不是对于阀14，则井筒流体将提升注入流体柱并且随后渗透到布置10中。在井的寿命后期中，随着设置有井的油层中的压力消耗，对阀14的需求要少得多，而阀16变得更重要，以防止注入流体流入井中。当注入流体的流体静力学压力超过管状物12中的采出液的压力时，可能发生这种情况。使化学品损失到地层中是昂贵的，因此是不可取的。从而，阀16已被使用。为了使阀16起作用，其偏压构件必须足够强以保持注入流体的整个流体静力学载荷。为了使流体通过其注入，除了偏压构件之外，还需要添加到注入管线的压力大于生产压力。在井的寿命早期中，这意味着操作者必须施加显著的压力以注入流体(因为井的寿命早期地层压力相当大)。布置10通过在旁路通路8中提供旁路部件20
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24避免了对非常高的注入压力的需要。如果打开开关22用于流动，则来自源26的流体可绕过阀16。基于管状物12或围绕管状物12的环空28中的压力(图2的实施方案)、通过在选定时间通过管线24供给的选择性化学品(图3的实施方案)或通过在选定时间通过管线24释放塞子(图4的实施方案)，开关22可自动致动。在每种情况下，通过在管状物12中的压力较高的时间期间绕过阀16并且通过在管状物12中的压力较低时致动阀16，布置10将允许以较低压力注入流体。
[0014]参见图2，示出了自动响应管状物或环空压力的布置10的实施方案。在该实施方案中，开关22包括具有注入流体入口42、注入流体出口44和开关控制导管46的外壳40。外壳限定活塞50可移动地设置在其中的活塞室48。活塞50通过偏压构件52偏压到闭合位置，并且可通过在导管46中施加阈值压力而保持在打开位置。在打开位置(如图所示)，流体可从入口42流动到出口44，从而启用旁路通路8。一个实施方案将活塞50构造成具有带密封件54和56的差动活塞区域，以确保在期望的方向上移动。在实施方案中，导管46流体压力连通到管材或环空压力。压力连通可通过控制线、通道等进行。使用这些触发压力源中的一个使得无论旁路是打开的还是闭合的，该布置基本上都是自动的。具体地，旁路将在管材或环空中的压力足够高以克服偏压构件52的期间打开。当井的寿命较早并且地层的压力水平相应地较高时，会出现这种情况。这正是希望打开开关22的时候。然而，当管材或环空中的压力较低时，通常当井的寿命接近结束且地层压力耗尽时，开关22将在偏压构件52的影响下闭合，从而防止注入流体倒进井中。当然，可能将导管46连接到任何其他压力源，包括可从表面控制的压力源，诸如控制线(未示出)。
[0015]参见图3，示出了开关22的另选实施方案并标记为开关60。在该实施方案中，开关60包括溶胀性材料62。所选择的材料为：在触发流体以小球的形式施加到其上之前，该材料将保持在未溶胀状态。在该实施方案中，操作者将监测井中的压力并且在井筒或地层压力低于注入流体流体静力学柱压力之前的某一时间采取行动以闭合开关60，从而闭合旁路通路(通过发送触发流体的小球)。
[0016]参见图4，示出了开关22的另一个实施方案。在该实施方案中，开关22被标记为开关70并且在其中包括物体支座72，该物体支座允许流体经过旁路通路，直到物体74(诸如小球或省缝等)被允许朝向支座72移动并且安置在其上，从而防止进一步流经支座。物体74可从表面或从支座72上游某处的物体外壳掉落，以便随意释放或在感测到命令旁路通路应被闭合的条件时释放。关于后者，本文设想对于所有实施方案，可包括传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种注入布置(10)，包括：主流体通路(6)，所述主流体通路具有第一止回阀(14)；旁路通路(8)，所述旁路通路在所述第一止回阀(14)的上游流体地连接到所述主流体通路(6)并且在所述第一止回阀(14)的下游流体地连接到所述主流体通路(6)。2.根据权利要求1所述的注入布置(10)，其中所述主流体通路(6)包括第二止回阀(16)。3.根据权利要求2所述的注入布置(10)，其中所述旁路通路(8)在所述止回阀(14)和所述第二止回阀(16)之间连接到所述主流体通路(6)。4.根据权利要求1所述的注入布置(10)，其中所述旁路通路(8)包括开关(22、60、70)，所述开关具有允许所述旁路通路(8)中的流体流动的状态和阻止所述旁路通路(8)中的流体流动的状态。5.根据权利要求4所述的注入布置(10)，其中所述开关(22、60、70)响应于压力源。6.根据权利要求5所述的注入布置(10)，其中所述压力源为管材或环空压力。7.根据权利要求4所述的注入布置(10)，其中所述开关(22、60、70)包括活塞(50)，所述活塞响应于压力以将流体入口(42)连...

【专利技术属性】
技术研发人员：D，
申请(专利权)人：贝克休斯油田作业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：