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用于流体操作的阀体的装置和用于操作该阀体的方法制造方法及图纸

技术编号:7737461 阅读:163 留言:0更新日期:2012-09-09 22:59
本发明专利技术涉及一种用于流体操作的阀体200的装置,所述阀体用于激活流体操作的工具,所述阀体200连接到布置在地层140中的井120中的管160的管段11,并且该装置的特征在于,所述阀包括在室232中的柱塞活塞5,所述柱塞活塞从关闭位置复位到打开位置以让流体进入工具,所述复位使用活塞210发生,所述活塞210通过分别增大和减小流体压力P2而多次步进地向前和向后运动,并且所述运动影响了滑动本体14,所述滑动本体沿着一个方向步进地运动到所述滑动本体为使球8从室232掉落而打开的位置,由此释放柱塞活塞5以使柱塞活塞运动并且打开以用于使流体流动P到流体操作的工具。活塞210是延伸的本体,所述活塞的一个端部暴露于管流体,而其另一端部212由预加应力本体15保持预加应力下,其中,当活塞210由于所述压力释放而运动时发生所述滑动运动,并且预加应力本体15布置在与管段的外侧的井敞开流体连通的室中,并且活塞210受到液压平衡。活塞210通过活塞210上的滑块本体4和提升臂10上的齿230影响滑块本体4。本发明专利技术还涉及一种用于操作该阀体的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于流体操作的阀体的装置,所述阀体用于激活流体操作的工具,所述阀体可以连接到布置在地层中的井中的管的管段。本专利技术还说明一种在后面的权利要求13中的前序中给出的方法。本专利技术具体地涉及一种用于释放在井中使用的释放本体/工具的新构造,以能够激活不同的井设备而使其开始必要的动作,并且其中,所述井设备通过使处于井中的流体的压力产生脉动而被激活。通常,这些工具由计数和步进(step)构造(计数器系统)构造,其中,每次地表上的操作员增大井中的流体压力,活塞或者类似物就使带齿杆或者类似物位移给定的距离,在这种压力增大之后是压力释放。当在高/低流体压力下给定数量的这种脉冲之后杆向前运动了足够的距离时,杆打开而让压力流体穿过通道到达开始上述动作的构造本身。
技术介绍
引起均匀的运动的这种功能经常指的是棘齿功能,并且例如在与流体操作的阀体有关的GB专利GB 2,352,988中说明。管段在其一个端部处暴露于管流体压力并且在管流体压力增大和减小的循环下运动了预定的步长。在预定数量的压力循环之后,机构导致柱塞活塞打开,所述柱塞活塞的打开此外能够使流体连通到流体操作的工具。棘轮装置包括预加应力本体,所述预加应力本体抵抗管流体压力起作用并且暴露于井流体压力。在挪威专利325,899中说明了这种具有步进/计数功能的工具的另一个示例,该工具在给定数量的压力脉冲之后释放器具。如果激活取决于仅达到给定的较高水平的流体压力,则释放的时间将是难以预测的。经常讨论的器具可以例如是将被打开的阀;炸药包,其将被引爆以打开,用于使来自地层的油流入生产管中;或者玻璃插塞,其密封住管并且将被爆破。在所述计数机构的帮助下,如基于到达释放的步进数量而不是流体压力有多高,可以准确地预测到激活点。但是这些系统仍然可以被改进。可以被激活的这些井下工具的示例是阀、垫圈系统(封隔器)、滑动套筒,等等。由于加压管,在所述管中这些工具从地表作为一部分装配了预定的次数,所以正常地操作这些工具。这通过不同类型的阀系统实现,当这些控制机构已经寄存了(确定了)正确的次序时,所述阀系统已经配置并且对压力变量有反应,然后这些阀系统由于井压力而打开并且让流体流入,并且工具可以被操作。这些系统需要具有一种这样的系统,即,所述系统被校准到设备所处的井深,以能够补偿井中的流体静压,以便得到与流体静压有关的从地表建立的正确压力。这些操作是需要时间的操作,这是因为每个工具都必须被校准以用于其具体的工作。现今的系统还需要管具有较高的材料厚度以解决传统地需要使用非常强劲的弹簧或者氮室来补偿井的液压流体压力的问题。
技术实现思路
因此,本专利技术的目的是提供一种新构造,所述新构造可以排除了对于将使用设备的每个单独井进行校准的需要。此外,本专利技术的目的是提供一种基于流体静压自校准的系统。此外,本专利技术的目的是能够有助于使必须从地表施加到管的压力不管装配工具的深度如何而总是相同的。然后,可以如此简单地大量生产工具,并且将这些工具校准成使得这些工具将总是需要在地表处与流体静压无关地供给例如IOObar的压力。此外,本专利技术的目的是提供一种解决方案,所述解决方案为当已经施加正确数量的压力脉冲时,该系统将打开并且让压力进入与将被操作的致动工具上的激活机构连接的室。另外,本专利技术的重要特征是这些系统应当能打开以用于在地表处放出(降低)压力的时刻激活工具,这是由于并不想当在系统中有额外的压力时将激活工具。根据本专利技术的装置的特征在于,阀包括释放本体,所述释放本体从关闭位置复位到打开位置以让流体进入工具,所述复位借助释放本体发生,所述释放本体通过分别增大和减小管流体压力P2而多次步进地向前和向后运动,并且所述运动影响了滑动本体,所述滑动本体步进地运动到滑动本体打开的位置,释放本体是延伸的本体,所述释放本体的一个端部暴露于管流体,而其另一端部由预加应力本体保持预加应力,其中,当释放本体由于所述压力减小而运动时发生滑动运动,并且预加应力本体放置在与管段的外侧的井敞开流体连通的室中,并且释放本体受到液压平衡。根据优选的实施例,预加应力本体是螺旋弹簧,该螺旋弹簧将释放本体保持在预加应力的上方位置中。根据另一个优选的实施例,预加应力本体是通过阀体的壁布置在钻孔中的活塞。根据又一个优选的实施例,活塞包括转动的阻滞钩部,所述转动的阻滞钩部设置成对于每个压力脉冲在活塞向上排出运动期间与滑块接合。根据又一个优选的实施例,可运动的滑块放置在封闭室中,所述封闭室抵抗井压力和管压力被密封住,并且其中,该室被设置成在整个产生脉动的操作期间具有恒定的压力,直到该柱塞活塞被向下推动并且流体流动为止。其它优选的实施例出现在从属权利要求6至12中。根据本专利技术的方法的特征在于I)在管中建立增大的流体压力,以便抵抗预加应力向下推动阀的壁段中的活塞,2)释放压力,并且弹簧将活塞推回来,导致被装配到活塞的可摆动的阻滞钩部中的一个接合滑块并且将其阻滞钩向上推动一步,而管的其它阻滞钩部9中的一个接合滑块并且防止该滑块被再次向下推动,3)重复步骤I至2,直到滑块释放通道,以便使球形式的阻塞本体从通道掉落为 止,并且柱塞活塞落下,并且为管流体带来流入管套壳的壁中的滑动室中的机会,而且进一步流入通道系统中,这引起与装配有释放阀的管主干部连接的不同设备的操作。优选地,当部分释放或者完全排放管压力时,滑块运动,以便当流体流入通道系统中时管压力P2处于其最低水平。根据优选的实施例,使用具有根据权利要求I至14所述的构造和功能的释放阀。附图说明将参照附图更加详细地解释根据本专利技术的新机构,其中图I示出对于根据本专利技术的工具而言典型的使用区域的局部剖视透视总体视图,其中,工具被装配到位于井中的生产管或者衬里管中,所述井通过地层被向下钻孔; 图2示出根据本专利技术的释放工具的示例,其中,在利用导致单向运动的棘轮功能时,工具的可运动的带齿滑块处于其起始位置中,即,在开始通过增大/减小管中的流体压力使该流体压力产生脉动之前;图2A示出图2的放大的一段;图2B示出具有柱塞钻孔的立杆的剖视图,并且滑移器被设置成沿着所述立杆滑移;图3示出释放机构,其中带齿滑块已经在立杆上向上运动了一半距离;以及图4示出其中带齿滑 块已经一直向上运动并且打开以用于防止井流体流入的封闭活塞/柱塞活塞的状态,所述封闭活塞/柱塞活塞被外侧的流体压力向下推动,并且让流体流入套壳的滑动室中,而且进一步使井流体流入通道系统中,所述井流体引导到实际的井工具,所述井工具由此被流体压力激活以发挥其功能。具体实施例方式首先,将参照示出对于这种根据本专利技术的释放机构而言典型的使用区域的图I。由地表安装装置100在地层140中钻出井120。管160被向下设定到井120中,所述管160可以是由多个管段构成的生产管。在该示例中,管160包括在底部处的封闭插塞180。管装配有作为最下面的段中的一个的具有根据本专利技术的释放工具200的工具段11。在该非限制性示例中,诸如激活垫圈类型的工具200可以用于在工具上方和下方两方面操作井用设备,开始压碎试验插塞或者开口通道以用于使碳氢化合物从地层流入到生产管160和类似物。结果,如图2中所示,在较长的管段11中插入具有其套壳形状的工具200,在所述套壳形状处由D2指示壁厚,释放机构被装配到套壳的壁本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.11.27 NO 200934211.一种用于流体操作的阀体(200)的装置,所述阀体用于激活流体操作的工具,所述阀体能够连接到布置在地层(140)中的井(120)中的管的管段(11),其特征在于, 所述阀包括释放本体(5),所述释放本体能够从关闭位置复位到打开位置以让流体进入所述工具,所述复位使用释放本体(210)发生, 所述释放本体(210)通过分别增大和减小管流体压力P2而多次步进地向前和向后运动,并且所述运动影响了滑动本体(14),所述滑动本体步进地运动到所述滑动本体打开的位置, 在所述释放本体(210)是延伸的本体的情况下,所述释放本体的一个端部暴露于所述管流体,而其另一端部(212)由预加应力本体(15)保持在预加应力的位置中,其中,当所述释放本体(210)由于所述压力减小而运动时发生所述滑动运动,并且 所述预加应力本体(15)设置在与所述管段的外侧的所述井敞开流体连通的室中,并且所述释放本体(210)受到液压平衡。2.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述预加应力本体(15)是螺旋弹簧,所述螺旋弹簧将所述释放本体(210)保持在预加应力的上方位置中。3.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述预加应力本体是活塞(210),所述活塞通过所述阀体的壁放置在钻孔(206)中。4.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述活塞(210)包括转动的阻滞钩部(10),所述转动的阻滞钩部设置成对于每个压力脉冲而言在所述活塞(210)向上释放运动期间与所述滑块(14)接合。5.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述能运动的滑块(10,9)放置在封闭室(232)中,所述封闭室抵抗所述井压力Pl和所述管压力P2被密封住,并且其中,所述室被设置成在整个脉动操作期间具有恒定的压力,直到所述柱塞杆(5)被向下推动并且所述流体流动为止。6.根据权利要求I所述的装置,其特征在于,所述阻滞钩部(10)被紧固到所述活塞(210),以便使所述阻滞钩部能够在所述钻孔的区域中转动,所述钻孔在垫圈(214,218)的帮助下抵抗所述管压力P2和所述井压力Pl被密封住,并且所述阻滞钩部被设置成经由将所述活塞室(206)与所述柱塞活塞/滑动室(232)分开的壁的一部分中的狭缝来操作所述封闭室中的所述滑块。7.根据以上权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,第二阻滞钩部(9)被转动紧固在所述管壁中并且能够经由轴(32)转动,并且所述第二阻滞钩部的带尖角的端部被设置成朝向所述滑块接合在所述滑块中并且当所述活塞(210)向上推动所述滑块时沿着一排齿滑移,并且所述第二阻滞钩部的带尖角的端部在所述齿(240)之间抓紧并且防止当向下推动所述活塞时所述滑块向后滑移。8.根据以上权利要求中任一项所述的装置,其特征在于,所述室(232)由两个延伸的通道(232a,232b)构成,在所述两个延伸的通道之间限定了延伸的立杆(230),从套壳(200)的顶侧(203)向下通过所述套壳的壁、进一步向下笔直通过所述立杆(230)并且到达所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:V·布兰斯达尔
申请(专利权)人:TCO股份公司
类型:发明
国别省市:

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