NO20121301A1 - Fremgangsmate for a bestemme posisjon av en ventil - Google Patents

Abstract

En fremgangsmåte for å bestemme posisjonen av en ventil innbefatter, måling av trykk ved et første sted innen en boring og måling av trykk ved et andre sted innen boringen, hvori det første sted og det andre sted er posisjonert på motsatte sider av ventilen. Fremgangsmåten innbefatter videre analysering av verdier fra målingen og henføring av karakteristikker fra analysen til spesifikke ventilposisjoner.

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERTE SØKNADER

Denne søknad krever prioritet fra US provisorisk patentsøknad med serie nr. 12/813270, innlevert 10 juni 2010.

BAKGRUNN

[0001]Rørventiler, slik som for eksempel klaffventiler benyttet innen brønn-kompletteringsindustrien er ofte konfigurert for automatisk å aktuere i samsvar med forandring i miljøforhold som omgir ventilen. Selv om slike aktueringer er effektive for hurtig å forhindre uønsket strømning under spesifikke forhold, er det noen ganger vanskelig å fastslå en virkelig posisjon som en ventil er i ved et spesielt tidspunkt. Selv om mekaniske overvåkingsanordninger eksisterer som tjener denne funksjonen tilstrekkelig, er industrien alltid mottakelig for nye anordninger og fremgangsmåter for å bestemme posisjon av ventiler.

KORT BESKRIVELSE

[0002]Omtalt heri er en fremgangsmåte for å bestemme posisjonen til en ventil. Fremgangsmåten innbefatter måling av trykk ved et første sted innen en boring og måling av trykk ved et andre sted innen boringen hvori det første sted og det andre sted er posisjonert på motsatte sider av ventilen. Fremgangsmåten innbefatter videre analysering av verdier fra målingen og henføre karakteristikker av analyseringen til spesifikke ventilposisjoner.

[0003]Videre omtalt heri er en fremgangsmåte for å bestemme posisjoner av en ventil. Fremgangsmåten innbefatter, måling av forskjeller i trykk mellom steder på motsatte langsgående sider av en ventil i opererbar kommunikasjon med en boring, og henføring av verdier av differensialtrykk målt til posisjoner av ventilen.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0004]De følgende beskrivelser skal ikke på noen måte anses som begrensende. Med referanse til de vedføyde tegninger er like elementer gjennomgående nummerert likt:

[0005]Figur 1 viser et kvart tverrsnittsriss av et trykkovervåkingsarrangement konfigurert for å muliggjøre bestemme av en posisjon til en ventil innen en boring som omtalt heri; og

[0006]Figur 2 viser et kvart tverrsnittsriss av en alternativ utførelse av et trykkovervåkingsarrangement konfigurert for å bestemme en posisjon til en ventil innen en boring som omtalt heri; og

[0007]Figur 3 viser et kvart tverrsnittsriss av en alternativ utførelse av et trykkovervåkingsarrangement også konfigurert for å bestemme en posisjon av en ventil innen en boring som omtalt heri.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0008]En detaljert beskrivelse av én eller flere utførelser av det omtalte apparat og fremgangsmåte er presentert heri ved hjelp av eksemplifisering og ikke begrensning med referanse til figurene.

[0009]Med referanse til fig. 1 er et trykkovervåkingsarrangement anvendt i fremgangsmåter omtalt heri illustrert generelt ved 10. Arrangementet 10 innbefatter et rør 14 med en boring 18 derigjennom med en ventil 22, illustrert i denne utførelse som en klaff (ventil), konfigurert for å bevege seg mellom en åpen posisjon og en lukket posisjon (vist i figurene i den lukkede posisjon). Når den er i den åpne posisjon tilveiebringer ventilen vesentlig ingen begrensning for strømning gjennom boringen 18.1 motsetning, når ventilen 22 er i den lukkede posisjon, er strømning gjennom boringen 18 vesentlig fullstendig blokkert. En første trykkomformer 24 er i fluidkommunikasjon med et første sted 28 definert som å være utover ventilen 22 i en første langsgående retning, idet en andre trykkomformer 34 er i fluidkommunikasjon med et andre sted 38 definert som å være utover ventilen 22 i en andre langsgående retning. I denne utførelse er ventilen 22 posisjonert innen et borehull 42 i en jordformasjon 46 og det første sted 28 er opphulls av ventilen 22 idet det andre sted 38 er nedhulls av ventilen 22. Det skal bemerkes at angivelsene av opphulls og nedhulls er vilkårlig og begrenser ikke de nåværende omtalte fremgangsmåter til disse orienteringer.

[0010]Det foregående trykkovervåkingsarrangement 10 tillater en operatør av dette å bestemme posisjoner av ventilen 22 ved de følgende fremgangsmåter. Når ventilen 22 er åpen, er trykkfallet over ventilen 22 vesentlig neglisjerbart og således er trykkavlesningen ved det første sted 28 vesentlig lik med trykket ved det andre sted 38. En operatør kan derfor henføre like trykkverdier ved stedene 28, 38, som målt ved de respektive trykkomformere 24, 34 til ventilen 22 som er i en åpen posisjon. Alternativt, når ventilen 22 er lukket, kan trykkverdiene ved de to steder 28, 38 variere i forhold til hverandre. Således kan en operatør henføre trykkdifferanser ved to steder 28, 38 til ventilen 22 som er lukket.

[0011]Avhengig av anvendelsen innen hvilken trykkovervåkingsarrangementet 10 er anvendt, kan ytterligere informasjon eller sikkerhet vedrørende posisjonen til ventilen 22 bestemmes. For eksempel, i anvendelser, slik som for den til den foreliggende utførelse, hvori trykkovervåkingsarrangementet 10 er anvendt innen borehullet 42 til jordformasjonen 46, kan kjente forhold av trykk innen borehull 42 anvendes for å øke sikkerheten ved bestemmelsen av posisjonen til ventilen 22. En operatør kan beregne eller kalkulere det hydrostatiske trykk innen borehullet 42 svarende til dybden hvor ventilen 22 er lokalisert. Hvis for eksempel trykk ved det første sted 28 svarer til det estimerte/beregnede hydrostatiske trykk og trykket ved det andre sted 38 er større enn det ved det første sted 28, kan operatøren henføre disse forhold til ventilen 22 som er i den lukkede posisjon med betydelig sikkerhet. I tillegg kan ustabile verdier av trykk ved det første sted 28 som bestemt ved den første trykkomformer henføres til lekkasje ved ventilen 22 siden slik lekkasje vil bevirke øyeblikkelige økninger i trykk ved det første sted 28 alltid når høyere trykk fra det andre sted 38 lekker ved ventilen 22.

[0012]Nøyaktighet av trykkavlesningene fra trykkomformerne 24 , 34 kan også påvirke sikkerhet som er operatør bestemmer posisjoner av ventilen 22. Siden nøyaktighet av trykkomformerne 24, 34 kan variere med temperatur er en første temperaturmåler 54 montert nær den første trykkomformer 24 og en andre temperaturmåler 58 er montert nær den andre trykkomformer 34. Med tempera-turene målt av trykkmålerne 54, 58 kan utgangene til trykkomformerne 24, 34 kompenseres for basert på virkelige temperaturer og virkninger av slike temperaturer på trykkomformerne 24, 34. Selv om hver av trykkomformerne 24, 34 som illustrert i denne utførelse har en temperaturmåler 54, 58 posisjonert nær ved seg, kan en enkel temperaturmåler tilstrekkelig overvåke temperaturen i området til begge trykkomformerne 24, 34 for å tillate en enkel temperaturmåler å anvendes istedenfor to som vist heri.

[0013]Med referanse til fig. 2 er en alternativ utførelse av et trykkovervåkingsarrangement anvendt for å praktisere fremgangsmåtene omtalt heri illustrert generelt ved 110. Arrangementet 110 er lik med det til arrangementet 10 med den primære forskjell som er at trykkomformerne 24, 34 i arrangementet 110 er lokalisert sammen på en samme langsgående side av ventilen 22. Det faktum at omformerne 24, 34 er lokalisert sammen forandrer ikke det faktum at de fremdeles vil måle trykket ved det første sted 28 og det andre sted 38. En fluidpassasje 62, vist heri som et rør, sørger for fluidkommunikasjon mellom det andre sted 38 og den andre trykkomformer 34. Selv om denne fluidbane 62 er illustrert heri som et separat rør, skal det bemerkes at kanalisering av fluidpassasjen 62 ved andre midler, slik som gjennom en vegg 66 av røret 14 også er overveid. Føring av passasjen 62 på denne måte kan beskytte passasjen 62 fra skade under kjøring av for eksempel røret 14.1 tillegg kan én eller begge trykkomformerne 24, 34 sveises til huset 14 direkte for å redusere sjansene for lekkasjer mellom boringen 18 og et ringrom 78 dannet mellom røret 14 og borehullet 42.

[0014]I tillegg kan samlokalisering av trykkomformerne 24, 34 tilrettelegge for bruk av en enkel temperaturmåler 70, siden temperaturen i nærheten av begge trykkomformerne 24, 34 vil være vesentlig lik.

[0015]Alternativt kan de samlokaliserte trykkomformere 24, 34 erstattes med en enkel differensialtrykkomformer 74. Differensialomformeren 74 kan konfigureres for å måle differansen i trykk mellom det første sted 28 og det andre sted 38. Et tegn (positivt eller negativt) for utgangen av differensialomformeren 74 kan indikere hvilket sted 28, 38 som fremviser et større trykk. En fordel ved å benytte den enkle differensialtrykkomformer 74 i forhold til to separate omformere 24, 34 er at den automatisk kan kompensere for variasjoner i absolutt trykk som påtreffes i stedene 28, 38. På en måte lik med den som arrangementet 10 kan arrangementet 110 benyttes for å bestemme forskjellige posisjoner av ventilen 22. For eksempel kan verdier av differensialtrykk som er vesentlig neglisjerbare henvise til at ventilen 22 er åpen, idet større verdier av differensialtrykk kan henvise til at ventilen 22 er i en lukket posisjon. I tillegg kan verdier av trykkdifferensial, slik som for eksempel å ha en negativ verdi, være indikativ for et større trykk under ventilen 22 enn over, øke sikkerheten for at ventilen 22 virkelig er lukket, idet ustabile verdier av differensialtrykk kan henvise til lekkasje ved ventilen 22.

[0016]Med referanse til fig. 3 er en alternativ utførelse av et trykkovervåkingsarrangement anvendt for å praktisere fremgangsmåtene omtalt heri illustrert generelt ved 210. Arrangementet 210 er lik med det til arrangementet 110 med de primære forskjeller av at en tredje trykkomformer 82 er samlokalisert med trykkomformerne 24, 34, og en styrelinje 86, illustrert heri som en rørinnkapslet leder, er matet gjennom styrelinjen. Den tredje trykkomformer 82 kan være konfigurert for å overvåke trykk i ringrommet 78 eller i styrelinjen (ledningen) 86 for å tilveiebringe ytterligere analyse og feilsøkingsegenskaper. Matingen gjennom beskaffenhet av styrelinjen 86 vil tillate bruken av flere anordninger på den samme styrelinje 86.

[0017]Idet oppfinnelsen har blitt beskrevet med referanse til en eksemplifiserende utførelse eller utførelser, skal de forstås av de som er faglært på området at forskjellige forandringer kan gjøres og ekvivalenter kan erstattes for elementer av denne uten å avvike fra omfanget av oppfinnelsen. I tillegg kan mange modifika-sjoner gjøres for å tilpasse en spesiell situasjon eller materiale til lærene i oppfinnelsen uten å avvike fra det vesentlige omfanget av denne. Derfor er intensjonen at oppfinnelsen ikke er begrenset til den spesielle omtalte utførelse som den beste utførelse overveid for å utføre denne oppfinnelse, men at oppfinnelsen vil innbefatte alle utførelser som faller innen omfanget av kravene. Også i tegningene og beskrivelsen har det blitt omtalt eksemplifiserende utførelser av oppfinnelsen og, selv om spesifikke betegnelser har blitt anvendt, er de med mindre annet ikke er angitt benyttet kun på en generisk og beskrivende måte og ikke for begrensningsformål, og omfanget av oppfinnelsen er derfor ikke således begrenset. Dessuten angir ikke bruken av betegnelser første, andre, etc. noen rekkefølgeviktighet, men isteden at betegnelsene første, andre, etc. er benyttet for å skille et element fra et annet. Videre angir ikke bruken av betegnelsene en, et, etc. en begrensning av mengde, men angir isteden tilstedeværelsen av i det minste én av det refererte element.

Claims (18)

1. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil,karakterisert vedat den omfatter: måling av trykk ved et første sted innen en boring; måling av trykk ved et andre sted innen boringen, det første sted og det andre sted er posisjonert på motsatte langsgående sider av ventilen; analysering av verdier fra målingen; og henføring av karakteristikker fra analyseringen til spesifikke ventilposisjoner.

2. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av mangel på forskjell mellom trykk målt ved det første sted og det andre sted til ventilen som er i en åpen posisjon.

3. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av forskjellen mellom trykk målt ved det første sted og det andre sted til ventilen som er i en lukket posisjon.

4. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av trykk målt ved det første sted som samsvarer med et forventet hydrostatisk trykk og trykk målt ved det andre sted er større enn det forventede hydrostatiske trykk til ventilen som er i en lukket posisjon for anvendelser hvor ventilen er posisjonert innen en boring i en jordformasjon og det andre sted er posisjonert langsgående nedihulls for ventilen.

5. Fremgangsmåte for å bestemme posisjonen av en ventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter måling av trykk ved det første sted med en første trykkomformer og måling av trykk ved det andre sted med en andre trykkomformer.

6. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 5,karakterisert vedat den videre omfatter samlokalisering av den første trykkomformer med den andre trykkomformer og fluidmessig kanalisering av trykk fra i det minste én av det første sted til den første trykkomformer og det andre sted til den andre trykkomformer via en fluidpassasje.

7. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 6,karakterisert vedat samlokaliseringen av den første trykkomformer med den andre trykkomformer er langsgående opphulls fra ventilen.

8. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 5,karakterisert vedat den første trykkomformer lokaliseres ved det første sted og den andre trykkomformer lokaliseres ved det andre sted.

9. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 1,karakterisert vedat ventilen er en klaffventil.

10. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter måling av temperatur ved i det minste én av det første sted og det andre sted og kompensering av målingen for trykk basert på temperaturmålingen.

11. Fremgangsmåte for å bestemme posisjon av en ventil ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av ustabil trykk-måling til lekkasje forbi ventilen.

12. Fremgangsmåte for å bestemme posisjoner av en ventil,karakterisert vedat den omfatter: måling av differanser i trykk mellom steder på motsatte langsgående sider av en ventil i opererbar kommunikasjon med en boring; og henvføring av verdier av differensialtrykk målt til posisjoner av ventilen.

13. Fremgangsmåte for å bestemme posisjoner til en ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av vesentlig ubetydelige verdier for differensialtrykk til ventilen som er i en åpen posisjon.

14. Fremgangsmåte for å bestemme posisjoner av en ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av store verdier av differensialtrykk til at ventilen er i en lukket posisjon.

15. Fremgangsmåte for å bestemme posisjoner av en ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av en verdi av differensialtrykk som indikerer at et brønntrykk er større enn et opphullstrykk til ventilen for en større sikkerhet for at ventilen er i en lukket posisjon.

16. Fremgangsmåte for å bestemme posisjoner av en ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat den videre omfatter henføring av ustabile verdier av differensialtrykk til lekkasje forbi ventilen.

17. Fremgangsmåte for å bestemme posisjoner av en ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat den videre omfatter automatisk kompensering for variasjoner i absolutt trykk.

18. Fremgangsmåte for å bestemme posisjoner av en ventil ifølge krav 12,karakterisert vedat den videre omfatter kompensering av verdier av differensialtrykk målt basert på temperaturer av anordninger anvendt i målingen av differanser i trykk.