CN105378217A - 阀移位检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及包括可以用于确定阀何时已经移位的阀移位检测系统的阀系统。根据某些实施方案，所述阀移位检测系统可以包括集成到阀块中的开关，所述开关可随滑阀的移位被闭合。在某些实施方案中，所述开关可以包括一个部件，当其接触所述阀时其闭合一个电路。所述阀移位检测系统还可以包括一个控制器，其被设计为检测因闭合所述电路产生的电压或电流变化。

Description

阀移位检测系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年7月9日提交的名称为“ValveShiftDetectionSystemsandMethods”的第61/844151号美国临时申请的权益，该申请的全部内容在此通过参引方式纳入本文。

技术领域

本发明总体上涉及可以用于井下工具中的阀移位检测系统及方法。

背景技术

钻探井眼(也称为钻孔)以便穿透地下岩层来勘探和开采碳氢化合物。在钻探作业期间，可以对地下岩层进行评估以实现不同的目的，例如定位油气开采层并控制油气从这些地层的开采。为了执行地层评估，钻柱可以包括测试和/或采样周围地层的一个或多个钻井工具，或者钻柱可以从井眼中移除，并且电缆测井仪可以被部署到井眼中，以测试和/或采样所述地层。这些钻井工具和电缆测井仪，以及在连续油管、钻杆、套管或其它输送装置上输送的其他井眼工具，在本文中也被称为“井下工具”。

地层评估可以包括从地层中抽吸流体到井下工具中用于测试和/或采样。诸如探头和/或封隔器的各种装置可以从井下工具延伸以隔离出井眼壁的一个区域，并从而建立与围绕所述井眼的地下岩层的流体连通。使用探头和/或封隔器，流体然后可被抽吸到所述井下工具中，并且可以在定位于井下工具中的一个或多个样本室或瓶中收集流体样本。可以采用阀系统将流体引导到不同的样本室中并在井下密封样本室。

发明内容

本发明涉及一种阀系统，其包括设置于壳体中的阀，其中，所述阀包括响应于致动所述阀而能够从非致动位置移动到致动位置的阀芯。所述阀系统还包括设置于所述壳体中的阀移位检测系统。所述阀移位检测系统包括电路，所述电路在所述非致动位置与所述阀电隔离，在所述致动位置与所述阀电耦合。

本发明还涉及一种阀系统，其包括设置于阀块中的阀及设置于所述阀块中的阀移位检测系统。所述阀包括响应于致动所述阀而能够从非致动位置移动到致动位置的阀芯。所述阀移位检测系统包括开关部件，其中，当所述阀处于所述非致动位置时，所述开关部件与所述阀隔开一个间隙，当所述阀处于所述致动位置时，所述开关部件接触所述阀来闭合电路并填充所述间隙。

本发明还涉及一种方法，其包括：致动阀以将阀芯在壳体内从非致动位置移动到致动位置；并且基于由所述阀接触设置在所述壳体中的阀移位检测系统所产生的电压变化或电流变化来检测所述阀芯向所述致动位置的成功移位。

附图说明

结合附图阅读时，从下面的详细说明可以理解本发明。需要强调的是，按照行业中的标准做法，并非按比例绘制各个特征。事实上，为了清楚地讨论，各个特征的尺寸可以任意增加或减小。

图1是根据本发明的各个方面的可以利用阀移位检测系统的井场系统的实施方案的示意图；

图2是根据本发明的各个方面的可以利用阀移位检测系统的井场系统的另一实施方案的示意图；

图3是根据本发明的各个方面的包括具有阀移位检测系统的样本引导阀的样本收集系统的一部分的示意图；

图4是根据本发明的各个方面的可被用于图3的样本收集系统中的样本引导阀的实施方案的截面图；

图5是根据本发明的各个方面的图4的样本引导阀处于致动位置的截面图；

图6是根据本发明的各个方面的可被用于图4和5的样本引导阀中的阀移位检测系统的实施方案的截面图；

图7是根据本发明的各个方面的图6的阀移位检测系统的透视图；

图8是根据本发明的各个方面的可被用于图4和5的样本引导阀中的阀移位检测系统的另一实施方案的截面图；

图9是根据本发明的各个方面的图8的阀移位检测系统的透视图；

图10是根据本发明的各个方面的可被用于阀移位检测系统中的电子系统的实施方案的示意图；

图11是根据本发明的各个方面的可被用于阀移位检测系统中的电子系统的另一实施方案的示意图；

图12是根据本发明的各个方面的可被用于阀移位检测系统中的电子系统的另一实施方案的示意图；以及

图13是根据本发明的各个方面的描绘用于使用阀移位检测系统的方法的实施方案的流程图。

具体实施方式

应该理解，本发明提供了许多不同的实施例或示例，以实现不同实施方案的不同特征。下面描述了部件和装置的具体实例，以简化本发明。当然这些仅仅是示例并且不旨在是限制性的。

本发明涉及阀移位检测系统，其可被用来确定阀何时已经移位。本文所描述的阀移位检测系统可用于井下工具中以检测滑阀的移位。然而，在其他实施方案中，所述阀移位检测系统也可用于检测在其它环境中使用的滑阀的移位，以及用于检测其它类型的阀的移位。根据某些实施方案，阀移位检测系统可以包括集成到阀块中的开关，所述开关可随滑阀的移位被关闭。在某些实施方案中，所述开关可以包括当接触所述阀时闭合电路的一个传感器按钮或弹簧接触部。所述阀移位检测系统还可包括被设计为检测通过闭合电路所产生的电压或电流变化的控制器。

图1和2描绘了可以采用本文所描述的阀移位检测系统和技术的井场系统的实例。图1描绘了钻机100以及从其悬挂并经由钻柱106深入井眼104中的井下工具102。所述井下工具102具有在其下端的钻头108，用于推进井下工具到地层中并形成井眼。钻柱106由转盘110旋转，转盘由未示出的装置驱动，转盘在钻柱106的上端接合方钻杆112。钻柱106从钩114悬挂，通过所述方钻杆112和转环116附接到游动滑车(同样未示出)，所述转环116允许钻柱106相对于所述钩114旋转。钻机100被描绘为用于通过旋转钻井形成井眼104的陆基平台和井架组件。然而，在其它实施方案中，钻机100可以是海上平台。

钻井流体或泥浆118被存储在形成于井场的池120中。泵122将所述钻井流体118通过转环116中的端口传送至钻柱106的内部，使钻井流体如方向箭头124所示向下流穿所述钻柱106。所述钻井流体通过钻头108中的端口离开所述钻柱106，然后通过钻柱外部与井眼壁间的区域(称为环形空间)向上循环，如方向箭头126所示。所述钻井流体润滑所述钻头108，在其回到池120用于再循环的同时，将岩屑向上带至地面。

井下工具102，有时也被称为底部钻具组合(“BHA”)，可定位在钻头108附近，并包括具有例如测量、处理、和存储信息、以及与地面通信的功能的各种部件。还可以提供遥测装置(未示出)用于与地面单元(未示出)通信。

井下工具102还包括包括流体连通模块130和采样模块132的采样系统128。所述各模块可容纳在钻铤中用于执行各种地层评价功能，例如压力测试和采样等。根据某些实施方案，采样系统128可以“随钻”使用，这意味着采样系统128可在泥浆泵122的操作间隙期间和/或在钻头108的操作间隙期间进行操作。如图1所示，流体连通模块130被定位成邻近所述采样模块132；然而在其它实施方案中，流体连通模块130以及其它模块的位置可以变化。还可以提供附加装置，例如泵、计量器、传感器、监视器或在井下采样和/或测试中可使用的其它装置。该附加装置可以结合到模块130和132中或设置于包括于所述采样系统128内的单独模块内。

流体连通模块130包括探头134，其可定位于稳定器条片或肋136中。探头134包括用于接收地层流体的一个或多个入口，和延伸到所述井下工具中的用于使流体通过所述工具的一个或多个流道(未示出)。在某些实施方案中，探头134可以包括被设计成引导地层流体进入井下工具内的流道中的单个入口。此外，在其它实施方案中，探头可以包括例如可以用于集中取样的多个入口。在这些实施方案中，探头可以被连接到一个采样流道以及防护流道。探头134可以在延伸和收缩位置之间移动，用于有选择地接合井眼104的壁和从地层F获取流体样本。可以提供一个或多个设定活塞138以协助将流体连通装置定位靠在井眼壁上。

图2描绘了可使用本文所描述的系统和技术的电缆井下工具200的一个例子。所述井下工具200从缠绕在地面处的绞车(未示出)上的多芯电缆204的下端悬挂在井眼202中。电缆204通信地耦合到电子装置和处理系统206。井下工具200包括细长本体208，其容纳提供包括流体采样、流体测试、运行控制和通信等各种功能的模块210、212、214、222和224。例如，模块210和212可提供附加功能，如流体分析、电阻率测量、运行控制、通信、取芯和/或成像等等。

如图2所示，模块214是流体连通模块214，其具有可选择性地伸展的探头216和后撑活塞218，所述探头216和后撑活塞218被布置在细长本体208的相反侧。所述可伸展的探头216被配置成选择性地封闭或隔离井眼202的壁的选定部分，以流体地联接到相邻的地层220和/或从地层220抽吸流体样本。探头216可以包括被设计用于受保护的或聚集采样的单个入口或多个入口。地层流体可以通过本体208中的端口被排出到井眼中，或者地层流体可以被发送到一个或多个流体采样模块222和224。流体采样模块222和224可以包括存储所述地层流体的样本腔室。在所示出的例子中，电子装置与处理系统206和/或井下控制系统被配置成控制所述可伸展的探头组件216和/或控制从地层220抽吸流体样本。

图3是可用于采样模块中的样本收集系统300的一部分的示意图。例如，样本收集系统300可以用于上面参考图1和2所描述的采样模块132、222和224中。此外，样本收集系统300可以用于其它井下工具中，例如在有线钻杆或连续油管上传送到井下的工具。

样本收集系统300包括分流器302，用于选择性地将流体分流通过采样模块并进入包括于样本收集系统300中的样本腔室314。分流器302将来自延伸通过所述采样模块的主流道306中的流体选择性地分流到通向样本腔室304的副流道308。分流器302还可以将来自主流道306的流体分流到通向井眼的出口流道310。

副流道308从主流道306分叉并延伸到样本腔室304。样本腔室可以是本领域已知的任意类型的样本腔室来捕获井下流体样本。如图所示，样本腔室包括可滑动的活塞312，限定了可变容积的样本腔314和可变容积的缓冲腔316。所述样本腔314被设计为从副流道308接收流体，并存储流体样本。所述缓冲腔316包含缓冲流体，其向活塞312施加压力，以维持腔314和316之间的压力差，当样本流入样本腔时该压力差足以保持样本的压力。根据某些实施方案，根据需要，样本腔室304也可以包括附加特征，例如压力补偿器、压力腔室、传感器和其它部件。

每个样本腔室304包括样本腔室阀318和320。腔室阀318在样本腔314和副流道308之间提供选择性的流体连通。腔室阀320在缓冲腔316和压力源之间提供选择性的流体连通，所述压力源例如是井眼、充氮室或其它压力源。每个样本腔314还流体连接到设置在壳体中的一组样本引导阀322和324，例如阀块326，用于控制流体流入样本腔室304。

一个或多个样本引导阀322和324可被选择性地激活，顺序地或独立地，以允许流体从流道310进入一个或多个样本腔室314的样本腔。根据某些实施方案，样本引导阀322可以是常闭阀，样本引导阀324可以是常开阀324。如下面进一步讨论，阀322和324可包括弹簧加载的阀杆(例如，阀芯)，其将所述阀偏压到要么打开要么闭合的位置。样本引导阀322和324可被选择性地致动，以便将样本流体传送到各个样本腔室304中。流体的样本被收集到样本腔室304内之后，相应的常开阀324和相应的阀318可以被关闭以将样本密封于各自的样本腔室304的样本腔314中。

在某些实施方案中，可以在关于流道的各个位置提供附加阀，以允许各个位置之间的选择性的流体连通。例如，阀328，如溢流阀或止回阀，被设置在出口流道310中，以允许与所述井眼选择性地流体连通。例如，流体可以通过出口流道310被引导出工具本体的侧壁330，并进入井眼中。阀328还可以被设置为在给定的压差设定下向所述井眼敞开。例如，阀328可以是被被动地、主动地控制或通过一预置的安全压力控制的溢流阀或密封阀。阀328可被用于在采样之前冲洗流道306和/或防止泵入相应的样本腔室304中的流体样本过压。溢流阀也可用作安全阀，以防止在地面上截留高压。阀318、320、322、324和328中的一个或多个可以从地面远程地控制，例如，通过使用泥浆脉冲遥测、有线钻杆通信、或有线电缆等等。还可以提供井下处理器用于这种致动。此外，在其它实施方案中，阀318、320、322、324和328中的一个或多个可以手动地致动。

图4-9描绘了具有可以布置在壳体、例如阀块326中的阀移位检测系统的样本引导阀322和324的实施方案。如图4所示，阀322是一个常闭阀；然而，本文所描述的实施方案也可以应用于常开阀324。阀322包括连接至阀块326的套筒400。阀322还包括可以在套筒400内滑动以隔离或打开至样本腔室304的流路的阀芯402。如图4和5所示，阀芯402可滑动以打开常闭阀322的流路。然而，在其它实施方案中，阀芯402可滑动以关闭常开阀324的流路。阀芯402的一端朝向释放垫圈404延伸或伸入到释放垫圈404，而阀芯的另一端被紧固件408(如锁紧螺母)固定到弹簧保持器406。弹簧410设置在弹簧保持器406上。阀芯402的邻近释放垫圈404的一端被穿过端口盖414设置的盖子412封闭。当所述阀322被设置在非致动位置时，释放垫圈404的轮廓阻止盖子412和相连的阀芯402沿箭头416的方向移动，这种移动将释放弹簧410中的张力，并在套筒400内滑动阀芯402。

释放垫圈404包括通过缆线420保持到位的区段418，所述缆线例如是放热线(即“exo线”)。缆线420被缠绕在释放垫圈区段418上，以将各区段418保持在一起，并在各区段418间提供相对小的内径422。该小内径422阻止盖子412以及相连接的阀芯402沿箭头416所示的方向移动。如图10-12所示，缆线420包括可连接至井下工具内的电流源424的电阻器426。为了触发阀322，电流通过缆线420和电阻器426。响应于该电流，电阻器426的温度增加，这熔化缆线420的一部分(例如，缆线420中的钩或其它部件)，从而使区段418移开，如图5所示。

如图5所示，当区段418移开时，内径422增加到扩大的直径428，这允许盖子412移动通过释放垫圈404。弹簧410也膨胀，在箭头416示出的方向上拉动阀芯402。阀芯402的移位改变了通过阀322和阀块326的流路。例如，如图4所示，阀322在致动之前处于闭合位置。阀块326包括流路430和432，在致动之前所述流路未通过所述阀322流体连接。流路430可从流道310接收流体(图3)，流路432可引导流体至样本腔室304。然而，如图4所示，当阀322处于关闭位置时，阀芯402阻止流体在流路430和432之间流动。因此，当所述阀关闭时，流体被阻止流过所述阀块326和流入样本腔室304中。

如图5所示，当通过加热缆线420而致动阀322时，阀芯402在箭头416的方向上移位。当阀芯402移位后，流路430经由套筒400和阀芯402的凹槽部436形成的腔室434连接到所述流路432。在阀芯已经移位的致动位置，腔室434与设置在套筒400中的流路438和440对准。因此，当阀322被致动时，流体可通过流路430和440流动到腔室434中。从腔室434，该流体然后可通过流路438和432流到样本腔室304中(图3)。因此，常闭阀322可以被致动以将流体样本引导到样本腔室304。

一旦样本已经被收集在样本腔室304中，对应的常开阀324(图3)可被致动以将样本密封在所述腔室中。常开阀324的操作类似于常闭阀322的操作。然而，对于常开阀324，阀芯402的凹槽部436的位置和/或套筒400中的流路438和440的位置可被调整为使得当阀处于非致动状态时，凹槽部436与流路438和440以及流路430和432对准。因此，在非致动位置，流体可以从流路430经过阀322流动到流路432，这可以将流体引导到样本腔室304。在常开阀324被致动时，阀芯402然后可以移位，使得所述凹槽部436不再与流路438和440对准，从而关闭通过阀324的流路。根据某些实施方案，常开阀324可以被致动以将流体样本密封在样本腔室304中。

如上面参考图3-5所描述的，阀322和324可被致动以收集流体样本到样本腔室304中。如果常闭阀322未能正确地致动以打开通过阀322的流路，流体可能不被收集到样本腔室304中。如果常开阀324未能正确地致动以关闭通过阀324的流路，流体可能不被保持于样本腔室304内。因此，阀移位检测系统可被包括在每个阀322和324中，以检测所述阀的动作。尽管在本文中针对常闭阀322描述了阀移位检测系统，但是该阀移位检测系统也可以以相似的方式设置于常开阀324中。

图4-7描绘了可被包括在阀322和324中的阀移位检测系统442的一个实施方案。如图4和5所示，阀移位检测系统442设置在阀块326的通道444中。所述阀移位检测系统442包括开关部件，例如设置在第一和第二隔离体448和450中的传感器按钮446。所述隔离体448和450可以由被设计为将阀移位检测系统442的内部部件与阀块隔离的塑料或其它合适的材料构成。如图所示，隔离体448和450包括两个分离的部件；然而，在其他实施方案中，单一的整体件可以用作所述隔离体。夹具452被连接到隔离体450以将阀移位检测系统442固定在阀块326内。

传感器按钮446延伸通过第一隔离体448的内部开口453，并设置在第二隔离体450的凹部454中。弹簧456设置在传感器按钮446和接触垫458之间，接触垫458也设置在凹部454中。弹簧456将传感器按钮446推离接触垫458并压向所述套筒400。连接到缆线462的电阻器460被设置在第二隔离体450的另一凹部464中，该凹部设置在第二隔离体450的与凹部454相反的一侧。接触垫458同时延伸到凹部464和454中，并将电阻器460和缆线462电耦合到弹簧456上。电阻器460、缆线462、弹簧456以及传感器按钮446形成开路，所述开路当传感器按钮接触所述阀322时可以闭合。根据某些实施方案，联接至阀322的阀块326，可以为电路提供地源。如图4所示，当阀322处于未致动位置时，传感器按钮446和阀322之间存在间隙466，其抑制了电路的闭合。传感器按钮446延伸到间隙466中，并且不接触所述阀322或阀块326。当阀446如图5所示被致动时，阀芯402移向传感器按钮446(例如，从图4中所示的非致动位置移到图5所示的致动位置)，并且耦合到阀芯402的弹簧保持器406接触所述传感器按钮并填充该间隙466以闭合电路。因此，传感器按钮446可以用作开关，当所述传感器按钮446接触所述阀322时，所述开关闭合以闭合所述电路。当闭合所述电路时所产生的相应的电压变化，或在其它实施方案中的电流变化，可以被测量并用于检测阀322的移位，如下面参考图9-11所进一步描述的。

图6是阀移位检测系统442的截面图。电阻器460在凹部464中延伸，并通过缆线462耦合到接触垫458。接触垫458大致呈L形，并延伸到其它凹部454中以接触弹簧456。弹簧456抵靠所述传感器按钮446并环绕传感器按钮446的一个端部468。所述传感器按钮446还包括扩大直径的肩部470，其可以邻接所述第一隔离体448，以当弹簧456推动所述传感器按钮446远离接触垫458并朝向阀322时防止所述传感器按钮446从凹部454中移出。弹簧456允许传感器按钮446在凹部454内如箭头470所示地轴向移动。传感器按钮446的轴向移动可以补偿所述阀322的长度上的小变化，并在致动所述阀322时，能使传感器按钮446和阀322之间有良好的接触。传感器按钮446的与端部460相反的一端包括由与弹簧保持器相接触的凸缘474围绕的凹部472。在其它实施方案中，传感器按钮446的表面几何形状可以改变，并且例如可以包括与阀322相接触的平坦或弯曲的表面。此外，传感器按钮446可被设计为接触阀322的其它部分，例如紧固件408，等。

图7是阀移位检测系统442的透视图。紧固件476延伸穿过所述第一和第二隔离体448和450，以将隔离体448和450连接在一起。紧固件476可以通过螺母478或其它合适的固定装置固定。然而，在其它实施方案中，第一和第二隔离体448和450可以替换为单个隔离体，并且可以省略紧固件476和螺母478。

图8和9描绘了可以用于阀322和324中的阀移位检测系统500的另一实施方案。不同于传感器按钮，阀移位检测系统500包括开关部件，例如当所述阀322被致动时与所述阀322相接触的弹簧接触部502。例如，所述弹簧接触部502可以被设计成当阀芯402移位时接触阀322的弹簧保持器406或紧固件408。弹簧接触部设置于由紧固件508(例如螺钉)连接在一起的第一和第二隔离体504和506内。在其它实施方案中，所述第一和第二隔离体504和506可以替换为单个隔离体。

第二隔离体506包括容纳所述电阻器460的凹部510。缆线462将电阻器460电耦合到被电耦合到所述弹簧接触部502的接触垫516。接触垫516设置在第二隔离体506中的另一个凹部514中，该另一凹部设置在所述第二隔离体506的与凹部510相反的一侧。紧固件516可以将所述接触垫512固定所述第二隔离体506。在一端，弹簧接触部502可固定到设置在隔离体504和506内的杆518，而弹簧接触部502的另一端可以插入到第一隔离体504内的槽520中。弹簧522也可邻接所述接触垫512，以向所述阀322偏压所述接触垫512和弹簧接触部502。

图10-12描绘了可在阀移位检测系统442和500中使用的电子系统600、602和604的实施方案。所述电子系统600、602和604均包括驱动板606，其包含电流源424、控制器606和开关608。驱动板606可设置在采样模块132、222和224中(图1和2)，或设置于井下工具的其它模块内。控制器606可以通过操作所述开关608来管理阀322和324的致动，开关608可以用于为释放垫圈404的电阻器426提供电流，以致动阀322和324。根据某些实施方案，所述控制器606可以包括执行可存储于存储器中的编码指令的一个或多个处理器和/或控制电路，以管理阀322和324的致动。

驱动板606电耦合到阀322和324。为便于说明，每个驱动板606被电耦合到两个阀322和324；然而，可以理解，每个驱动器板606可以电耦合到任意数量的阀322和324。驱动板606包括电流源424(例如，恒流源)，其为阀322和324提供电流。然而，在其它实施方案中，所述电流源可以替换为电压源。此外，在某些实施方案中，驱动板606中可以包括另外的部件，诸如模数转换器和过电压保护器，等等。

如图10所示，电流源424同时向释放垫圈电阻器426和位移检测电阻器460提供电流，使得释放垫圈电阻器426和移位检测电阻器460被包括在同一电路上。每个阀322和324包括电路接地610，其如以上参考图4-9所描述的可以是阀块326。每个阀322和324还包括被设计为在阀322和324移位时关闭的阀移位检测开关612。如上参考图4-9所描述的，开关612可以包括接触所述阀322和324以闭合所述开关的开关部件，例如传感器按钮446或弹簧接触部502。

图11和12描绘了大体上类似于图10的电子系统600的电子系统602和604。然而，与所述释放垫圈电阻器426和阀移位检测电阻器460同时具有单个电流源424不同的是，驱动板606包括用于阀移位检测电阻器460的独立电流源614。阀移位检测电阻器460可如图11所示地并联设置，或者阀移位检测电阻器460可以如图12所示地串联布置。上面参考图10-12所描述的电子系统通过示例的方式提供，并且不旨在是限制性的。如可以理解的，各种电路布置方式可以用来管理阀322和324的操作。

图13是描绘了可被用于操作本文描述的阀检测系统的方法700的流程图。方法700可从致动(方框702)阀，例如阀322或324开始。例如，控制器606可以管理开关608的操作，以将来自电流源424的电流提供给某个阀322或324。如图4和5所示，响应于电流，电阻器426的温度增加，这会熔化缆线420的一部分，从而使各区段418如图5所示地移开。此外，在致动时，当缆线420熔化时，所述释放器垫圈426可以从接地610或驱动板606电解耦。

所述方法可以继续到确定(方框704)所述阀是否已经响应于致动而成功地移位。例如，如图4和5所示，在成功致动所述阀时，阀芯402在箭头416的方向上移位，这进而使得该传感器按钮446接触阀322以闭合所述电路。电路的闭合可以产生电压变化，控制器606(图10-12)可以检测到该电压变化以识别成功的阀移位。在其它实施方案中，控制器606可检测电流变化，以识别成功的阀移位。此外，在某些实施方案中，控制器606可以通过确定电压变化或电流变化是否超过一定值而识别成功的阀移位。

响应于确定(方框704)已经发生成功的阀移位，所述井下工具的操作可以继续(方框706)。例如，随井下工具移动到下一站和/或随控制器606继续打开或关闭另一个阀，可以按计划进行采样操作。然而，如果未检测到成功的阀移位(方框704)，可以应用校正动作(方框708)。在不成功的阀移位中，阀芯402可能无法被正常释放以在箭头416的方向上移动，如图4和5所示。例如，缆线420可能熔化得不足以使区段418膨胀得如图4和5所示。因此，上面所述的通过阀的流路可能无法正常打开或关闭。如果阀芯402无法移位，阀可能不接触所述传感器按钮446。因此，该电路可能无法闭合，并且所述电压或电流变化可能不会产生，并且因此可能不被检测到。响应于确定(方框704)未发生成功的阀移位，控制器606可以实施(方框708)校正动作。例如，控制器606可以管理开关608的操作，以向同一阀重新供应电流，以试图致动所述阀。在另一实例中，控制器606可发送信号以使井下工具在当前站点提取另一种样本。控制器606然后可以通过致动不同的阀或不同组的阀322和324来将所述样本流体传送到另一个样本腔室304。

前面概述了许多实施方案的特征，以使得本领域技术人员可以更好地理解本发明的各个方面。本领域技术人员应当理解，他们/她们可以容易地使用本发明作为用于设计或修改其它过程和结构的基础，用于实现本文所介绍的实施方案的相同目的和/或获得相同的优点。本领域技术人员也应该认识到，这样的等效构造并不脱离本发明的精神和范围，并且在不脱离本发明的精神和范围的前提下，他们/她们可以进行各种改变、替换和变更。

Claims (20)

1.一种阀系统，包括：

设置于壳体中的阀，所述阀包括响应于致动所述阀而能够从非致动位置移动到致动位置的阀芯；以及

设置于所述壳体中的阀移位检测系统，所述阀移位检测系统包括电路，所述电路在所述非致动位置与所述阀电隔离，在所述致动位置与所述阀电耦合。

2.如权利要求1所述的阀系统，其中，所述电路包括开关部件和电阻器，所述开关部件和电阻器设置于一个或多个隔离体中，以使所述开关部件和电阻器与所述阀电隔离。

3.如权利要求1所述的阀系统，其中，所述开关部件包括被弹簧向着所述阀推压的传感器按钮。

4.如权利要求1所述的阀系统，其中，所述壳体包括阀块，且所述阀移位检测系统包括设置于所述阀块的通道中的一个或多个隔离体，以使所述电路与所述阀电隔离。

5.如权利要求1所述的阀系统，其中，所述阀移位检测系统包括设置于隔离体的第一凹部中的接触开关，且包括设置于所述隔离体的第二凹部中的电阻器，其中，所述第一和第二凹部设置于所述隔离体的相反侧。

6.如权利要求1所述的阀系统，其中，所述阀包括围绕所述阀芯设置的套筒，且所述阀芯响应于致动所述阀而能够在所述套筒内朝向所述阀移位检测系统滑动。

7.如权利要求6所述的阀系统，其中，所述阀包括弹簧保持器，所述弹簧保持器耦接至所述阀芯，并能够移动而在所述致动位置接触所述阀移位检测系统。

8.一种阀系统，包括：

设置于阀块中的阀，所述阀包括响应于致动所述阀而能够从非致动位置移动到致动位置的阀芯；以及

设置于所述阀块中的阀移位检测系统，所述阀移位检测系统包括开关部件，其中，当所述阀处于所述非致动位置时，所述开关部件与所述阀隔开一个间隙，当所述阀处于所述致动位置时，所述开关部件接触所述阀来闭合电路并填充所述间隙。

9.如权利要求8所述的阀系统，其中，当所述阀处于所述非致动位置时，所述阀芯被释放垫圈保持，当所述阀处于所述致动位置时，所述阀芯远离所述释放垫圈移位。

10.如权利要求9所述的阀系统，其中，所述阀包括被配置为当所述阀处于所述致动位置时使所述阀芯远离所述释放垫圈移位的弹簧，其中，所述弹簧围绕弹簧保持器设置，当所述阀处于所述致动位置时，所述弹簧保持器接触所述开关部件。

11.如权利要求8所述的阀系统，其中，所述阀移位检测系统进一步包括：

互相耦接并设置于所述阀块中的第一和第二隔离体；以及

设置于所述第二隔离体的第一凹部中的电阻器；

其中，所述开关部件设置于所述第二隔离体的第二凹部中，并延伸穿过所述第一隔离体。

12.如权利要求11所述的阀系统，其中，所述阀移位检测系统进一步包括：

电耦合至所述电阻器的接触垫；以及

在所述第二凹部中设置于所述接触垫和所述开关部件之间的弹簧，以将所述开关部件向着所述阀推压并将所述接触垫电耦合至所述开关部件。

13.如权利要求8所述的阀系统，其中，所述阀移位检测系统进一步包括：

互相耦接并设置于所述阀块中的第一和第二隔离体；

设置于所述第二隔离体的第一凹部中的电阻器；以及

设置于所述第二隔离体的第二凹部中并电耦合至所述电阻器的接触垫；

其中，所述开关部件电耦合至所述接触垫并延伸到所述第一隔离体的槽中。

14.一种方法，包括：

致动阀以将阀芯在壳体内从非致动位置移动到致动位置；并且

基于由所述阀接触设置在所述壳体中的阀移位检测系统所产生的电压变化或电流变化来检测所述阀芯向所述致动位置的成功移位。

15.如权利要求14所述的方法，其中，致动所述阀包括向保持所述阀芯的释放垫圈的电阻器提供电流。

16.如权利要求14所述的方法，其中，致动所述阀包括向设置于所述阀的壳体中的阀移位检测系统移位所述阀芯。

17.如权利要求14所述的方法，其中，检测所述阀芯的成功移位包括检测由开关部件接触所述阀所产生的所述电流变化或电压变化。

18.如权利要求14所述的方法，其中，致动所述阀包括将来自第一电流源的电流提供给保持所述阀芯的释放垫圈电阻器，检测所述成功移位包括将来自第二电流源的电流提供给阀移位检测电阻器。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述阀移位检测电阻器与设置于所述壳体中的另一个阀的另一个阀移位检测电阻器串联地设置。

20.如权利要求18所述的方法，其中，所述阀移位检测电阻器与设置于所述壳体中的另一个阀的另一个阀移位检测电阻器并联地设置。