NO344224B1 - Hydraulisk aktuator, et multidropp verktøysystem og en fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy - Google Patents
Hydraulisk aktuator, et multidropp verktøysystem og en fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy Download PDFInfo
- Publication number
- NO344224B1 NO344224B1 NO20100404A NO20100404A NO344224B1 NO 344224 B1 NO344224 B1 NO 344224B1 NO 20100404 A NO20100404 A NO 20100404A NO 20100404 A NO20100404 A NO 20100404A NO 344224 B1 NO344224 B1 NO 344224B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- shuttle
- pilot
- activation
- valve
- assembly
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 55
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 23
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 18
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 18
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 7
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims 1
- 238000013022 venting Methods 0.000 claims 1
- 101100508818 Mus musculus Inpp5k gene Proteins 0.000 description 1
- 101100366438 Rattus norvegicus Sphkap gene Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000005019 pattern of movement Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/06—Valve arrangements for boreholes or wells in wells
- E21B34/10—Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
- Y10T137/2544—Supply and exhaust type
- Y10T137/2554—Reversing or 4-way valve systems
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
[0001] Denne oppfinnelsen krever prioritet fra US patentsøknad nr 11/851532 innlevert 7. september 2007 som herved inntas i sin helhet ved referanse.
TEKNISK OMRÅDE
[0002] Den foreliggende oppfinnelsen vedrører generelt underjordisk kompletteringsutstyr, nærmere bestemt mekanismer for å operere hydrauliske brønnhullsverktøy fra en enkelt hydraulisk ledning.
BAKGRUNN
[0003] Det er velkjent at mange brønnhullsverktøy trenger kraft for å virke eller til å skifte fra posisjon til posisjon i samsvar med verktøyets tiltenkte formål. Det er derfor ønskelig å tilveiebringe hydraulisk effekt og mulighet til å bevege flere enn ett brønnhullsverktøy fra et minimalt antall hydrauliske styreledninger. US 4319603 A beskriver et ventil sikkerhetssystem for å opprettholde en fluidstrømning gjennom en ledning, når trykket i ledningen er mindre en enn forutbestemt maksimum verdi og mer en forutbestemt minimum verdi og som inkluderer et hydraulisk drevet sikkerhetsventil som er anordnet i ledningen.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN
[0004] I lys av de foregående og andre betraktninger, vedrører den foreliggende oppfinnelsen en hydraulisk aktuator, et multidropp verktøysystem og en fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy fra en enkelt hydraulisk styreledning.
[0005] Oppfinnelsen innbefatter en hydraulisk aktivator koblet mellom et brønnhullsverktøy og en hydraulisk styreledning for å operere brønnhullsverktøyet gjennom en aktiveringssekvens en ventilskyttelseksjon med en innløpsport i forbindelse med den hydrauliske styreledningen, en første funksjonsport og en andre funksjonsport, og en skyttel bevegelig mellom posisjoner som tilveiebringer fluidforbindelse mellom innløpsporten og den første funksjonsporten og mellom innløpsporten og den andre funksjonsporten, og en pilotsammenstilling i fluidforbindelse med den hydrauliske styreledningen og operativt forbundet med skyttelen, hvilken pilotsammenstilling kan beveges som respons på en aktiveringssyklus omfattende å tilføre trykk fra den hydrauliske styreledningen og å lekke ut trykket.
[0006] Et multidropp verktøysystem for et brønnhull ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter en første og en andre pilot aktiveringsverktøysammenstilling forbundet med en rørstreng og anbrakt i et brønnhull; og
en hydraulisk styreledning forbundet med den første og den andre pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstilling, hvor hver pilotstyrt aktiveringsverktøysammenstilling styres av aktiveringssykluser omfattende å tilføre trykk i den hydrauliske styreledningen og å lekke ut det tilførte trykket, hvor hver pilotstyrt aktiveringsverktøysammenstilling omfatter et brønnhullsverktøy og en aktivator med et skyttelelement for å drive verktøyet mellom en første og andre posisjon, og en pilotsammenstilling operativt forbundet med skyttelen for å aktivere skyttelen ved valgte aktiveringssykluser, idet pilotsammenstillingen omfatter: en kobling forbundet med skyttelen, og et stempel som bærer en indekserer med en skyvpinne tilpasset til selektivt å kontakte koblingen for å aktivere skyttelen.
[0007] En fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy fra en enkelt hydraulisk styreledning omfatter trinnene å plassere flere pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillinger som kan beveges mellom en første posisjon og en andre posisjon i et brønnhull, å forbinde en hydraulisk styreledning til de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillinger og å styre hver av de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillingene ved å utføre en aktiveringssyklus.
[0008] En fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy fra en enkelt hydraulisk styreledning ifølge foreliggende oppfinnelse omfatter å tilveiebringe flere pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillinger hvor hver av de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillingene omfatter en ventil bevegelig fra en åpen posisjon til en stengt posisjon, og en aktivator med en pilotsammenstilling og en skyttel, i det den hydrauliske styreledningen er forbundet med pilotsammenstillingen og ventilen gjennom skyttelen, hvilken skyttel er selektivt bevegelig av pilotsammenstillingen som respons på aktiveringssyklusene for å drive ventilen mellom den åpne og den stengte posisjonen, pilotsammenstillingen innbefatter en kobling forbundet med skyttelen; og et stempel som bærer en indekserer, stemplet er bevegelig som respons på aktiveringssyklusen for å kontakte og aktivere koblingen på utvalgte bevegelser av stemplet; å plassere flere pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillinger i et brønnhull; å forbinde en hydraulisk styreledning til de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillingene; og å styre hver av de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillingene ved å utføre en aktiveringssyklus.
[0009] Det foregående har skissert trekkene og tekniske fordelene ved den foreliggende oppfinnelsen slik at den detaljerte beskrivelsen av oppfinnelsen som følger kan forstås bedre. Ytterligere trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil bli beskrevet i det etterfølgende, som danner gjenstanden i patentkravene for oppfinnelsen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Det foregående og andre trekk og aspekter ved den foreliggende oppfinnelsen vil best bli forstått med referanse til den følgende detaljerte beskrivelse av en bestemt utførelsesform av oppfinnelsen når den leses med henvisning til de vedføyde tegningene, hvor:
[0010] Figur 1A er en skjematisk fremstilling av et brønnhull med et multidropp verktøysystem i følge den foreliggende oppfinnelsen.
[0011] Figur 1B er en representasjon av en aktiveringssekvens for hver av verktøysammenstillingene illustrert i figur 1A.
[0012] Figur 2 er en skjematisk fremstilling av en pilotstyrt aktiveringsventilsammenstilling, og
[0013] Figurene 3A-3C er illustrasjoner av en aktivator i følge den foreliggende oppfinnelsen.
DETALJERT BESKRIVELSE
[0014] Det vises nå til tegningene, hvor fremstilte elementer ikke nødvendigvis er vist i skala, og hvor like eller tilsvarende elementer er vist til med samme henvisningstall i de ulike figurene.
[0015] Her brukes begrepene ”opp” og ”ned”, ”øvre” og ”nedre” og andre tilsvarende begreper som indikerer relative posisjoner for et gitt punkt eller element for å beskrive enkelte elementer av utførelsesforer av oppfinnelsen klarere. Disse begrepene refererer vanligvis til et referansepunkt på overflaten der boreoperasjonene starter som toppunktet, og den totale dybden av brønnen er bunnpunktet.
[0016] Figur 1 illustrerer et multidropp verktøysystem i følge den foreliggende oppfinnelsen, generelt vist til ved tallet 10, installert i et brønnhull 12. Brønnhullet 12 er vanligvis komplettert med fôring 14. I det viste eksempelet er brønnhullet komplettert gjennom tre soner av interesse 16a-16c ved å tilveiebringe perforeringer 18 gjennom fôringen 14.
[0017] Multidropp verktøysystemet 10 omfatter flere hydraulisk opererte verktøy 20, flere aktivatorer 22 og en hydraulisk styreledning 24. Hydrauliske verktøy 20 er illustrert og beskrevet her som strømstyringsventiler, Det skal imidlertid forstås at enhver innretning som kan aktiveres fra én posisjon til en annen posisjon kan benyttes. For eksempel innbefatter verktøyene 20 strømstyringsventiler, formasjonsisoleringsventiler, tetninger, perforeringskanoner og tilsvarende. Det bemerkes også at verktøyet må være omskiftbart mellom minst to posisjoner, så som åpen, stengt eller strupt for ventiler, så vel som ulike andre operative posisjoner for andre verktøy 20.
[0018] Hydrauliske styreledning 24 strekker seg fra en styrestasjon 26, typisk plassert ved overflaten, som vanligvis innbefatter et hydraulisk fluidreservoar, pumper og elektronisk styreutstyr. Det skal forstås at systemet 10 kan omfatte ett enkelt verktøy 20 og dets tilhørende aktivator 22. Den foreliggende oppfinnelsen er imidlertid spesielt tilpasset for multidropping, hvor flere verktøy i drift er koblet til én styreledning. Aktivatorene 22 er selvpilotstyrte aktivatorer, hvor hver aktivator kan respondere ulikt en annen aktivator som respons på den samme aktiveringssyklus.
[0019] Ventiler 20 er plassert i brønnhullet 12 langs en rørledning 28. Rørledningen 28 kan være konstruert av rørlengder, kveilrør eller tilsvarende. Hver av ventilene 20 er operativt koblet til den ene hydrauliske styreledningen 24 gjennom en dedikert aktivator 22. Det er således én aktivator 22 for hver ventil 20, som danner en pilotstyrt aktiveringsventilsammenstilling 30.
[0020] Aktivatorer 22 i følge den foreliggende oppfinnelsen muliggjør styring og drift av flere verktøy 20 fra én enkelt styreledning 24 som beskrevet nedenfor med henvisning til figur 1B. Det bemerkes at aktivatoren 22 kan være plassert på ulike steder, så som i ringrommet 32 mellom fôringen 14 og rørstrengen 28, så vel som innebygget i verktøyet 20.
[0021] Det vises nå til figur 2, hvor en skjematisk fremstilling av en pilotstyrt aktiveringsventilsammenstilling 30 er vist alene. Sammenstillingen 30 omfatter en ventil 20 dens tilhørende pilotstyrte aktivator 22. Ventilen 20 kan drives fra en stengt posisjon til en åpen posisjon (vist), der fluid kan strømme mellom ringrommet 32 og boringen 34 i ventilen 20. Aktivatoren 22 omfatter en pilotseksjon 36 og en ventilskyttelseksjon 38. En kanal eller forsyningsledning 40 er koblet mellom hydraulisk styreledning 24 og aktivator 22. Forsyningsledning 40 er koblet til ventil 20 gjennom ventilskyttelseksjon 38 til ventil 20. Det hydrauliske trykket og fluidet fra styreledningen 24 blir selektivt tilført ventilen 20 gjennom aktivering av ventilskyttelseksjonen 38 ved hjelp av pilotseksjonen 36. En fluidreturledning 42 kan tilveiebringes fra ventilen 20 gjennom ventilskyttelseksjonen 38 for å slippe fluid ut til ringrom 32 når ventil 20 beveges mellom posisjoner. Det skal videre forstås at returledningen 42 også kan tjene som forsyningsledning fra aktivator 22 til ventil 20, ettersom et slikt hydraulisk trykk kan tilveiebringes gjennom ledning 40 eller ligning 42, der hver ledning aktiverer ventil 20 til en forskjellig stilling. En ventileringsledning kan tilveiebringes i retur til overflaten eller et annet sted for å muliggjøre styring av baktrykket ved hver aktivator 22 og ventil 20.
[0022] En pilotledning 44 er splittet av fra forsyningsledning 40 oppstrøms fra aktivator 22 og rettet mot pilotseksjonen 36. Manipulering av det hydrauliske trykket i styreledning 24 driver pilotseksjonen 36, som selektivt aktiverer ventilskyttelseksjonen 38. Aktivering av skyttelventilseksjonen 38 driver ventilen 20 mellom sine ulike posisjoner.
[0023] Det vises nå til figurene 3A til 3C, hvor snitt av aktivatoren 22 er vist i ulike trinn av virkemåten. Aktivator 22 omfatter pilotseksjon 36 og ventilskyttelseksjon 38. Skyttelseksjonen 38 illustreres og beskrives her som en skyttelventilmekanisme med to posisjoner. Skyttelseksjon 36 omfatter en skyttel 46 som kan beveges langs et kammer 48 dannet av et hus 50. En kraftforsyningsport 52 er dannet gjennom huset 50 i fluidforbindelse med tilførselsledningen 40 og styreledningen 24 (figur 2).
[0024] Funksjonsporter 54 og 56 er dannet gjennom huset 50 i fluidforbindelse med ventil 20. Hver port tjener til å aktivere ventil 20 til en posisjon eller funksjon når hydraulisk trykk tilføres gjennom funksjonsporten. En ventileringsport 55 er tilveiebrakt gjennom huset 50 for å ventilere trykk og fluid som illustrert skjematisk i figur 2.
[0025] Portene 54 og 56 er i fluidforbindelse med ventil 20. Skyttel 46 kan beveges langs kammer 48 for selektivt å tilveiebringe fluidforbindelse mellom forsyningsport 52 og en av funksjonsportene 54 eller 56. Som eksempel drives ventilen 20 til åpen posisjon ved å tilføre hydraulisk trykk gjennom forsyningsport 52 til første funksjonssport 54, og ved å tilføre hydraulisk trykk gjennom forsyningsport 52 til andre funksjonsport 56 drives ventil 20 til den stengte posisjon.
[0026] Pilotseksjon 36 er av unik konstruksjon som tilveiebringer funksjonalitet til skyttelventilseksjonen 38 som muliggjør multidropping av flere verktøy 20 fra én enkelt hydraulisk styreledning. Pilotseksjon 36 omfatter en pilotsammenstilling 29 i operasjonell forbindelse med skyttelventilen 46. Pilotsammenstillingen omfatter et stempel 58, forspenningsmekanisme 60 og et kamsporhode 62 som bærer en skyvpinne 76 og et sekvenseringsmønster bestående av spor 72 og finger 74. Pilotsammenstillingen er montert i huset eller kroppen 50, som omfatter en pilotport 64 som er i trykkforbindelse med pilotledningen 44.
[0027] Stempel 58 har en første ende 58a og en hodeende 58b. Første ende 58a er anbrakt for å være i operasjonell og responderende kommunikasjon med port 64 og trykket tilveiebrakt fra pilotledningen 44. Kamsporhodet 62 er forbundet med hodeenden 58b. Forspenningsmekanismen 60, for eksempel en fjær, er forbundet med stempel 58 for å forspenne stempel 58 i motsatt retning av retningen den tvinges i av trykket gjennom pilotport 64.
[0028] Kamsporhode 62 omfatter en ytre flate 68 langs omkretsen og en frontflate 70. Spor 72 er dannet på overflaten 68 for inngrep med en finger 74. Det bemerkes at finger 74 kan strekke seg fra hode 62 og gå i inngrep med spor 72 dannet på kroppen 50. Som kjent på området, kan spor 72 og finger 74 omfatte stoppere, skråninger og andre kjente mekanismer for å danne et mønster av bevegelse. Spor 72 og finger 74 forstås å være, og vises her til som, en indekseringsmekanisme.
[0029] En skyvpinne 76 strekker seg utover fra flaten 70 på indekseringshode 62 for selektiv forbindelse med koblingsmekanisme 78. Koblingsmekanismen 78 omfatter en første ende 80, så som en aksling, forbundet med skyttelelement 46. Den andre enden av koblingsmekanismen 78 omfatter et par kontaktender 82a og 82b. For aktivering av ventil 20 tvinges skyvpinne 76 til kontakt med den ene eller den andre av endene 82. Bevegelse av kontaktendene 82 fører til at skyttelen 46 beveges til neste funksjonsport. Skyttelventil 46 beveges i en første retning når kontaktende 82a påvirkes, og den beveges i en andre, motsatt retning når kontaktende 82b aktiveres.
[0030] Virkemåten til multidroppverktøysystemet 10 og aktivator 22 beskrives nå med henvisning til figurene 1 til 3. Brønnhullet 12 er komplettert med en rørstreng 28 med tre pilotstyrte aktiveringsverkstøysammenstillinger, vist til som 30a, 30b og 30c. en enkelt hydraulisk ledning 24 sammenkobler sammenstillingene 30 og styrestasjon 26.
[0031] I utgangsposisjonen, innkjøringsposisjonen, kan ventilene 20a, 20b, 20c være i lukket posisjon som vist i figur 1B. Det bemerkes at ventilene ikke behøver å være i samme utgangsposisjon. I det første operasjonelle trinnet, også kalt trykkøkningstrinnet, tilføres trykk fra styrestasjonen 26 gjennom styreledningen 24.
Trykk og fluid tilføres fra styrledning 24 til forsyningsledning 40 og pilotport 74 gjennom pilotledning 44. Stempel 58 beveges aksialt mot kobling 78 som respons på trykket ved pilotport 64 og trykker sammen forspenningsmekanismen 60. I dette eksempelet kontakter skyvpinne 76 ende 82a på kobling 78, og får skyttelelement 46 til å bevege seg fra en første posisjonsport 54 til den andre posisjonsport 56 (figurene 3A og 3B). I eksempelet på figur 1B for ventil 20a, fører bevegelse av skyttel 46 til at ventil 20 drives fra den stengte posisjon til den åpne posisjon. Det skal bemerkes at skyvpinne 76 og indekseringshode 62 kan orienteres slik at skyvpinne 76 ikke kontakter koblingsende 82 ved spesifiserte trykkøkningstrinn som nærmere beskrevet nedenfor.
[0032] I et neste operasjonelt trinn, trykkfall- eller trykkreduseringstrinnet, fjernes trykk fra pilotporten 64, og forspenningsmekanismen 60 tvinger stempel 58 tilbake til sin utgangsposisjon. Ettersom stempel 58 beveges aksialt tilbake til sin utgangsposisjon, roterer indekseringshodet 62 på grunn av vekselvirkning mellom finger 74 og spor 72. I denne illustrasjonen, fører rotasjon av indekseringshodet 62 skyvpinnen 76 bort fra innretting med endene 82 av kobling 78. I det neste trykkpåsettingstrinnet vil følgelig den aksiale bevegelsen av skyvpinne 76 ikke kontakte noen av endene 82, og derved ikke aktivere skyttel 46 eller ventil 20 til den neste posisjon. Følgelig blir aktivering av ventil 20 hoppet over. Rotasjon av indekseringshode 62 kan programmeres individuelt ved utformingen av spor 72 eller antall skyvpinner 76 for å danne ulike aktiveringssekvenser, så som de som er vist i figur 1B.
[0033] Det vises spesielt til figurene 1A og 1B, hvor hver av aktivatorene 22a, 22b, 22c er programmert til å ha en bestemt aktiveringssekvens for sin tilhørende ventil. Aktiveringssekvensen er programmert ved å forme spor 72 (eller en sti) eller ved å variere antall skyvpinner på en måte slik at aktivering av skyttel 46 og ventil 20 inntreffer på ønskede sykluser. En syklus innbefatter et trinn med trykkøkning, hvilket fører til at indekseringshode 62 og skyvpinne 76 beveges aksialt mot koblingen 78, og å redusere trykket, hvilket fører til at både indekseringshode 62 og skyvpinne 76 beveges aksialt bort fra koblingen 78 og roterer.
[0034] Det vises spesielt til figur 1B, hvor hver ventilsammenstilling 30 (figur 1A) har en forskjellig aktiveringssekvens. For eksempel er sammenstillingen 30a programmert slik at ventil 20a aktiveres mellom åpen og stengt posisjon på hver syklus. Sammenstillingen 30b er programmert slik at ventil 20b hopper over aktivering hver annen syklus. Ventil 20b aktiveres således mellom posisjoner i hver annen syklus. Sammenstilling 30c er programmert slik at den hopper over aktivering i tre av fire sykluser. Det bemerkes at selv om de ulike eksemplene indikerer bevegelse mellom åpne og stengte posisjoner, kan bevegelse foretas mellom ulike posisjoner, hvilket for ventiler kan være åpne, stengte eller strupte posisjoner.
[0035] Fra den foregående detaljerte beskrivelsen av bestemte utførelsesformer av oppfinnelsen bør det gå klart frem at et nytt system for hydraulisk styring og drift av flere brønnhullsverktøy fra en enkelt hydraulisk styreledning er beskrevet. Selv om bestemte utførelsesformer av oppfinnelsen er beskrevet her i noen detalj, er dette gjort utelukkende i den hensikt å beskrive ulike trekk og aspekter av oppfinnelsen, og er ikke ment å være begrensende med hensyn til oppfinnelsens omfang. Beskyttelsesomfanget av den foreliggende oppfinnelsen er definert i de etterfølgende patentkravene.
Claims (16)
1. En hydraulisk aktuator koblet mellom et borehullsverktøy og en hydraulisk styreledning (24) for drift av borehullsverktøyet gjennom en aktiveringssekvens, karakterisert ved at aktuatoren omfatter:
en ventilskyttelseksjon (38) med en innløpsport i forbindelse med den hydrauliske styreledningen (24), en første funksjonsport og en andre funksjonsport og en skyttel (46) bevegelig mellom posisjoner som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom innløpsporten og den første funksjonsporten og innløpsporten og andre funksjonsporten; og en pilotsammenstilling (29) i fluidforbindelse med den hydrauliske styreledningen (24) og operativt forbundet med skyttelen (46), hvilken pilotsammenstilling (29) kan beveges som respons på en aktiveringssyklus omfattende å tilføre trykk fra den hydrauliske styreledningen (24) og å lekke ut trykket.
2. Aktuator ifølge krav 1, hvor pilotanordningen innbefatter: en kobling koblet til skyttelen (46) og et stempel (58) som bærer en indekserer (62), hvilket stempel (58) kan beveges som respons på aktiveringssyklusen for å kontakte og å aktivere koblingen etter utvalgte bevegelser av stempelet (58).
3. Aktivator ifølge krav 2, hvor koblingen omfatter en første ende forbundet med skyttelen (46) og en første og andre kontaktende, hvor bevegelse av den første kontaktenden av stempelet (58) beveger skyttelen (46) i en første retning og bevegelse av den andre kontaktenden av stempelet (58) beveger skyttelen (46) i en andre retning.
4. Aktivator ifølge krav 2, hvor stempelet (58) og indeksereren (62) beveges aksialt fra en utgangsposisjon mot koblingen som respons på det tilførte trykket, og hvor stempelet (58) beveges aksialt tilbake til utgangsposisjonen og indeksereren (62) roteres som respons på at det tilførte trykket slippes ut.
5. Aktuator ifølge krav 4, hvor pilotsammenstillingen (29) omfatter en indekseringsmekanisme som definerer bevegelsen av indeksereren (62) under hver aktiveringssyklus slik at skyttelen (46) aktiveres til en neste posisjon på utvalgte aktiveringssykluser, og skyttelen (46) blir ikke aktivert på valgt aktiveringssykluser.
6. Aktuator ifølge krav 1, hvor pilotsammenstillingen (29) innbefatter en indekseringsmekanisme som definerer bevegelsen av pilotsammenstillingen (29) slik at skyttelen (46) aktiveres til en neste posisjon på ved valgte aktiveringssykluser.
7. Aktuator ifølge krav 1, hvor pilotsammenstillingen (29) innbefatter en indekseringsmekanisme som definerer bevegelsen av pilotsammenstillingen (29) slik at skyttelen (46) ikke aktiveres til en neste posisjon på utvalgte aktiveringssykluser.
8. Aktuator ifølge krav 1, hvor pilotsammenstillingen (29) innbefatter en indekseringsmekanisme som definerer bevegelsen av indeksereren (62) under hver aktiveringssyklus slik at skyttelen (46) aktiveres til en neste posisjon ved valgte aktiveringssykluser, og skyttelen (46) ikke aktiveres ved valgte aktiveringssykluser.
9. Multidropp verktøyssystem (10) for et brønnhull (12), karakterisert ved at systemet omfatter:
en første og en andre pilot aktiveringsverktøysammenstilling forbundet med en rørstreng (28) og anbrakt i et brønnhull (12); og
en hydraulisk styreledning (24) forbundet med den første og den andre pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstilling, hvor hver pilotstyrt aktiveringsverktøysammenstilling styres av aktiveringssykluser omfattende å tilføre trykk i den hydrauliske styreledningen (24) og å lekke ut det tilførte trykket, hvor hver pilotstyrt
aktiveringsverktøysammenstilling omfatter et brønnhullsverktøy og en aktivator (22) med et skyttelelement (46) for å drive verktøyet mellom en første og andre posisjon, og en pilotsammenstilling (29) operativt forbundet med skyttelen (46) for å aktivere skyttelen (46) ved valgte aktiveringssykluser, idet pilotsammenstillingen (29) omfatter: en kobling forbundet med skyttelen (46), og et stempel (58) som bærer en indekserer (62) med en skyvpinne (76) tilpasset til selektivt å kontakte koblingen for å aktivere skyttelen (46).
10. System ifølge krav 9, hvor, som respons på det tilførte trykket, hvert stempel (58) beveges aksialt fra en utgangsposisjon mot koblingen og hvor stempelet (58) beveges aksialt tilbake til utgangsposisjonen og indeksereren (62) roteres som respons på at det tilførte trykket slippes ut.
11. System ifølge krav 9, hvor hvert brønnhullsverktøy omfatter: en ventil (20) bevegelig fra en åpen posisjon til en stengt posisjon, skyttelen (46) er selektivt bevegelig av pilotsammenstillingen (29) som respons på aktiveringssyklusene for å drive ventilen (20) mellom den åpne og den stengte posisjonen.
12. System ifølge krav 9, hvor hver aktuator omfatter: en ventilskyttelseksjon (38) med en innløpsport i forbindelse med den hydrauliske styreledningen (24), en første funksjonsport og en andre funksjonsport, og en skyttel (46) bevegelig mellom posisjoner som tilveiebringer fluidforbindelse mellom innløpsporten og den første funksjonsporten og mellom innløpsporten og den andre funksjonsporten.
13. En fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy fra en enkelt hydraulisk styreledning (24), karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: å tilveiebringe flere pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillinger hvor hver av de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillingene omfatter en ventil (20) bevegelig fra en åpen posisjon til en stengt posisjon, og en aktivator med en pilotsammenstilling (29) og en skyttel (46), i det den hydrauliske styreledningen (24) er forbundet med pilotsammenstillingen (29) og ventilen (20) gjennom skyttelen (46), hvilken skyttel (46) er selektivt bevegelig av pilotsammenstillingen (29) som respons på aktiveringssyklusene for å drive ventilen (20) mellom den åpne og den stengte posisjonen,
pilotsammenstillingen (29) innbefatter en kobling forbundet med skyttelen (46); og et stempel (58) som bærer en indekserer (62), stemplet (58) er bevegelig som respons på aktiveringssyklusen for å kontakte og aktivere koblingen på utvalgte bevegelser av stemplet (58); å plassere flere pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillinger i et brønnhull (12);
å forbinde en hydraulisk styreledning (24) til de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillingene; og
å styre hver av de pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstillingene ved å utføre en aktiveringssyklus.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor aktiveringssyklusen omfatter trinnene å tilføre trykk i den hydrauliske styreledningen (24) og trinnet å slippe ut det tilførte trykket.
15. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, hvor hver pilotstyrt aktiveringsverktøysammenstilling omfatter en indekseringsmekanisme som definerer en aktiveringssekvens av aktiveringssykluser og hvor den pilotstyrte aktiveringsverktøysammenstilling drives mellom åpen og stengt posisjon ved valgte aktiveringssykluser.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 13, hvor aktiveringssyklusen omfatter trinnene å tilføre trykk i den hydrauliske styreledningen (24) og trinnet å slippe ut det tilførte trykket, og hvor indeksereren (62) roterer som respons på trinnet å slippe ut trykket til en forvalgt posisjon for enten å få ventilen (20) til å aktiveres mellom den åpne og stengte posisjon eller å hoppe over aktivering av ventilen etter det neste trinnet å tilføre trykk.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US11/851,532 US7748461B2 (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Method and apparatus for multi-drop tool control |
PCT/US2008/075428 WO2009033042A1 (en) | 2007-09-07 | 2008-09-05 | Downhole hydraulic valve systems |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20100404L NO20100404L (no) | 2010-05-31 |
NO344224B1 true NO344224B1 (no) | 2019-10-14 |
Family
ID=40429369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20100404A NO344224B1 (no) | 2007-09-07 | 2010-03-19 | Hydraulisk aktuator, et multidropp verktøysystem og en fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7748461B2 (no) |
BR (1) | BRPI0816396B1 (no) |
GB (1) | GB2464907B (no) |
MX (1) | MX2010002421A (no) |
NO (1) | NO344224B1 (no) |
WO (1) | WO2009033042A1 (no) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7730953B2 (en) * | 2008-02-29 | 2010-06-08 | Baker Hughes Incorporated | Multi-cycle single line switch |
US8056643B2 (en) * | 2008-03-26 | 2011-11-15 | Schlumberger Technology Corporation | Systems and techniques to actuate isolation valves |
US8074721B2 (en) * | 2009-02-24 | 2011-12-13 | Schlumberger Technology Corporation | Method for controlling a downhole tool with a linearly actuated hydraulic switch |
US8215408B2 (en) * | 2009-11-05 | 2012-07-10 | Schlumberger Technology Corporation | Actuation system for well tools |
WO2012039620A1 (en) * | 2010-09-21 | 2012-03-29 | Ziebel As | Method and device for hydraulic control of downhole actuators |
US8776897B2 (en) * | 2011-01-03 | 2014-07-15 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for multi-drop tool control |
US9719324B2 (en) | 2012-02-17 | 2017-08-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Operation of multiple interconnected hydraulic actuators in a subterranean well |
CA2860778C (en) * | 2012-02-17 | 2018-01-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Operation of multiple interconnected hydraulic actuators in a subterranean well |
US9267356B2 (en) | 2012-08-21 | 2016-02-23 | Ge Oil & Gas Uk Limited | Smart downhole control |
US9388664B2 (en) * | 2013-06-27 | 2016-07-12 | Baker Hughes Incorporated | Hydraulic system and method of actuating a plurality of tools |
US9695679B2 (en) | 2013-10-23 | 2017-07-04 | Conocophillips Company | Downhole zone flow control system |
US10677017B2 (en) | 2013-12-05 | 2020-06-09 | Schlumberger Technology Corporation | System and methodology for utilizing a flow control valve |
US9957776B2 (en) | 2014-10-27 | 2018-05-01 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Control system including single line switches and method |
US10428609B2 (en) | 2016-06-24 | 2019-10-01 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Downhole tool actuation system having indexing mechanism and method |
US10934806B2 (en) | 2016-09-28 | 2021-03-02 | Halliburton Energy Services, Inc. | Actuation system controlled using rotational speed |
GB2567786B (en) | 2016-10-06 | 2021-11-24 | Halliburton Energy Services Inc | Electro-hydraulic system with a single control line |
US10704363B2 (en) * | 2017-08-17 | 2020-07-07 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Tubing or annulus pressure operated borehole barrier valve |
WO2019177730A1 (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Chemical injection system with jay-selector |
US11187060B2 (en) | 2018-05-23 | 2021-11-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hydraulic control system for index downhole valves |
WO2019226161A1 (en) | 2018-05-23 | 2019-11-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Dual line hydraulic control system to operate multiple downhole valves |
CN111663921B (zh) * | 2020-04-23 | 2022-11-08 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种三管线控制六层位滑套的井下液压系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319603A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-16 | U.S. Industries, Inc. | Self-contained safety system |
US6523613B2 (en) * | 2000-10-20 | 2003-02-25 | Schlumberger Technology Corp. | Hydraulically actuated valve |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4636934A (en) * | 1984-05-21 | 1987-01-13 | Otis Engineering Corporation | Well valve control system |
US6125938A (en) * | 1997-08-08 | 2000-10-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Control module system for subterranean well |
US6247536B1 (en) * | 1998-07-14 | 2001-06-19 | Camco International Inc. | Downhole multiplexer and related methods |
US6179052B1 (en) * | 1998-08-13 | 2001-01-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Digital-hydraulic well control system |
US6668936B2 (en) * | 2000-09-07 | 2003-12-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hydraulic control system for downhole tools |
AU2000278514A1 (en) * | 2000-10-03 | 2002-04-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hydraulic control system for downhole tools |
US6745844B2 (en) * | 2002-03-19 | 2004-06-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Hydraulic power source for downhole instruments and actuators |
US6782952B2 (en) * | 2002-10-11 | 2004-08-31 | Baker Hughes Incorporated | Hydraulic stepping valve actuated sliding sleeve |
-
2007
- 2007-09-07 US US11/851,532 patent/US7748461B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-09-05 WO PCT/US2008/075428 patent/WO2009033042A1/en active Application Filing
- 2008-09-05 BR BRPI0816396A patent/BRPI0816396B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-09-05 MX MX2010002421A patent/MX2010002421A/es active IP Right Grant
- 2008-09-05 GB GB201004517A patent/GB2464907B/en not_active Expired - Fee Related
-
2010
- 2010-03-19 NO NO20100404A patent/NO344224B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4319603A (en) * | 1980-09-08 | 1982-03-16 | U.S. Industries, Inc. | Self-contained safety system |
US6523613B2 (en) * | 2000-10-20 | 2003-02-25 | Schlumberger Technology Corp. | Hydraulically actuated valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20100404L (no) | 2010-05-31 |
MX2010002421A (es) | 2010-03-30 |
GB2464907A (en) | 2010-05-05 |
GB2464907B (en) | 2012-03-07 |
US7748461B2 (en) | 2010-07-06 |
BRPI0816396A2 (pt) | 2015-03-03 |
US20090065218A1 (en) | 2009-03-12 |
WO2009033042A1 (en) | 2009-03-12 |
GB201004517D0 (en) | 2010-05-05 |
BRPI0816396B1 (pt) | 2018-09-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO344224B1 (no) | Hydraulisk aktuator, et multidropp verktøysystem og en fremgangsmåte for å styre flere brønnhullsverktøy | |
EP3371409B1 (en) | Circulation subassembly | |
NO344350B1 (no) | System og fremgangsmåte anvendelig med en brønn omfattende overstyring av et primært styringsdelssystem i et nedihullsverktøy | |
US7182139B2 (en) | System and method for controlling downhole tools | |
US10329877B2 (en) | Downhole tool and method | |
US7870908B2 (en) | Downhole valve having incrementally adjustable open positions and a quick close feature | |
WO2001061144A1 (en) | Digital hydraulic well control system | |
WO2011056292A2 (en) | Actuation system for well tools | |
NO340876B1 (no) | System og fremgangsmåte for indeksering av et brønnverktøy i en brønn | |
NO345862B1 (no) | Trykksyklusuavhengig indekseranordning, brønnhullverktøy, og fremgangsmåte for å drive en brønnhullventil | |
US8188881B2 (en) | System and method for controlling multiple well tools | |
US10745998B2 (en) | Multi-mode control module | |
EP2859181A1 (en) | Underbalance actuators and methods | |
NO20141452A1 (no) | Redundant aktiveringssystem | |
US11067106B2 (en) | System for implementing redundancy in hydraulic circuits and actuating multi-cycle hydraulic tools | |
NO347937B1 (en) | Control system including single line switches and method | |
EA042252B1 (ru) | Система подземного оборудования заканчивания скважин |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |