RU2830961C1 - Downhole electric valve with electrohydraulic drive - Google Patents
Downhole electric valve with electrohydraulic drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2830961C1 RU2830961C1 RU2024111667A RU2024111667A RU2830961C1 RU 2830961 C1 RU2830961 C1 RU 2830961C1 RU 2024111667 A RU2024111667 A RU 2024111667A RU 2024111667 A RU2024111667 A RU 2024111667A RU 2830961 C1 RU2830961 C1 RU 2830961C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- electric
- valve
- well
- sleeve
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техникиField of technology
Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности, а именно к подземному скважинному оборудованию, в частности к скважинным электроклапанам для проведения работ по глушению, освоению, промывке, гидроразрыву продуктивного пласта, последующего контроля и регулирования притока (закачки) для увеличения нефте- или газоотдачи.The invention relates to the oil and gas production industry, namely to underground well equipment, in particular to well solenoid valves for performing work on killing, developing, flushing, hydraulic fracturing of a productive formation, subsequent monitoring and regulation of the inflow (injection) to increase oil or gas recovery.
Уровень техникиState of the art
Из уровня техники известен скважинный электрический клапан для добычи или закачки флюида (US 20190316440 A1, опубл. 17.10.2019). Устройство может работать в агрессивных скважинных условиях и конструктивно состоит из подвижного клапана, электромотора и контроллера, дополнительно устройство может быть оснащено датчиками давления и температуры. Подвижный клапан представляет собой запорный элемент малого сечения, который позволяет осуществлять гидравлическую связь между внутритрубным и затрубным пространством для осуществления контроля и регулирования притока (закачки). Управление устройством осуществляется с поверхности, через электрический кабель, проложенный вдоль ствола скважины. Недостатком устройства являются его конструктивные особенности, т.к. из-за малого диаметра запорного элемента клапан не позволяет работать при больших расходах флюида.A downhole electric valve for fluid production or injection is known from the prior art (US 20190316440 A1, published 10/17/2019). The device can operate in aggressive downhole conditions and structurally consists of a movable valve, an electric motor and a controller; the device can additionally be equipped with pressure and temperature sensors. The movable valve is a small-section shut-off element that allows for hydraulic communication between the in-pipe and annular space to monitor and regulate the inflow (injection). The device is controlled from the surface via an electric cable laid along the wellbore. The disadvantage of the device is its design features, since due to the small diameter of the shut-off element, the valve does not allow operation at high fluid flow rates.
Из уровня техники известен электрический клапан для проведения гидроразрыва пласта (ЕА 202100164 А1, опубл. 30.11.2022). Устройство конструктивно состоит из корпуса электроклапана внутри которого размещен герметичный отсек для электроники и подвижная часть. Корпус электроклапана представляет собой полый цилиндрический корпус с выполненными в нем циркуляционными отверстиями, а подвижная часть представляет собой полый цилиндрический затвор с радиальными отверстиями, который коаксиально размещен во внутренней части корпуса электроклапана и имеет возможность двигаться вдоль оси корпуса электроклапана. Конструкция затворного механизма электроклапана, при котором суммарная площадь боковых отверстий клапана не меньше площади проходного сечения клапана, позволяет осуществлять гидравлическую связь между внутритрубным и затрубным пространством как для гидроразрыва пласта (ГРП), так и для осуществления контроля и регулирования притока (закачки). Подвижная часть электроклапана приводится в действие мотор-редуктором при помощи винтовой пары. Недостатком устройства является низкая надежность электропривода. Из-за особенностей компоновки устройства мотор-редуктор расположен между кожухом клапана и проходным каналом клапана, поэтому на него наложены жесткие геометрические ограничения по диаметру редукторной части, и как следствие мотор-редуктор малого диаметра вынужден преодолевать колоссальные моменты при перемещении затвора, преодолевая усилия до нескольких тон.An electric valve for hydraulic fracturing is known from the prior art (EA 202100164 A1, published on November 30, 2022). The device structurally consists of an electric valve body, inside which a sealed compartment for electronics and a movable part are located. The electric valve body is a hollow cylindrical body with circulation holes made in it, and the movable part is a hollow cylindrical shutter with radial holes, which is coaxially located in the inner part of the electric valve body and can move along the axis of the electric valve body. The design of the electric valve shutoff mechanism, in which the total area of the side holes of the valve is not less than the area of the valve cross-section, allows for hydraulic communication between the intra-tube and annular space both for hydraulic fracturing (HF) and for monitoring and regulating the inflow (injection). The movable part of the electric valve is driven by a geared motor using a screw pair. The disadvantage of the device is the low reliability of the electric drive. Due to the specifics of the device layout, the gear motor is located between the valve casing and the valve passage, so it is subject to strict geometric restrictions on the diameter of the gear part, and as a result, the small-diameter gear motor is forced to overcome colossal moments when moving the shutter, overcoming forces of up to several tons.
Из уровня техники также известен электроклапан (RU 2777043 С1, опубл. 01.08.2022) для установки в скважину в составе скважинных труб, выполненный с возможностью управления потоком флюида между пространством внутри труб и пространством за трубами в месте расположения клапана. Клапан имеет полый цилиндрический корпус с отверстиями и расположенную внутри гильзу с отверстиями и электродвигатель. Гильза выполнена с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением по сигналу, поступающему по удаленному каналу связи. Недостатком устройства является отсутствие редукторной части между электродвигателем и подвижной гильзой, что накладывает эксплуатационные ограничения на усилие открытия/закрытия клапана.The prior art also includes an electric valve (RU 2777043 C1, published 01.08.2022) for installation in a well as part of well pipes, designed to control the fluid flow between the space inside the pipes and the space behind the pipes at the location of the valve. The valve has a hollow cylindrical body with holes and a sleeve with holes located inside and an electric motor. The sleeve is designed to move between an open position and a closed position based on a signal received via a remote communication channel. A disadvantage of the device is the lack of a gearbox between the electric motor and the movable sleeve, which imposes operational restrictions on the valve opening/closing force.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей изобретения является создание нового скважинного электроклапана с электрогидравлическим приводом и с подвижной втулкой-затвором, через которую протекает флюид, который обеспечивает возможность надежной эксплуатации устройства в высокодебитных нефте- или газодобывающих скважинах, а также в нагнетательных скважинах; проведения работы по глушению, освоению, промывке, гидроразрыву продуктивного пласта; при дальнейшей эксплуатации скважины служить устройством контроля притока флюида в добывающей скважине или профилем закачки жидкости в нагнетательной скважине.The objective of the invention is to create a new downhole solenoid valve with an electrohydraulic drive and a movable valve sleeve through which fluid flows, which ensures the possibility of reliable operation of the device in high-flow oil or gas production wells, as well as in injection wells; performing work on killing, developing, flushing, hydraulic fracturing of a productive formation; during further operation of the well, to serve as a device for controlling the fluid inflow in a production well or a fluid injection profile in an injection well.
Техническим результатом заявленного изобретения является расширение эксплуатационных возможностей (расширение области применения) скважинного электроклапана при одновременном повышении его надежности.The technical result of the claimed invention is the expansion of the operational capabilities (expansion of the scope of application) of the downhole solenoid valve while simultaneously increasing its reliability.
Поставленная задача и требуемый технический результат при использовании изобретения достигается за счет нового электроклапана для установки в скважину в составе скважинных труб. Электроклапан выполнен с возможностью управления потоком флюида между пространством внутри труб и пространством за трубами в месте расположения клапана, содержащий полый цилиндрический корпусе циркуляционными отверстиями, расположенную внутри корпуса подвижную втулку-затвор, выполненную с возможностью линейного перемещения между открытым положением и закрытым положением по сигналу, поступающему по каналу связи, при этом подвижная втулка-затвор непосредственно соединена с поршнем, снабженным пружиной обратного хода, а корпус имеет, по меньшей мере, один герметичный отсек с электрическим линейным приводом, имеющим поршень, гидравлически соединенный с поршнем втулки-затвора, причем отношение площади поперечного сечения поршня втулки-затвора к площади поперечного сечения поршня электрического линейного привода прямо пропорционально отношению силы, требуемой для сдвига подвижной втулки-затвора в открытое положение к силе развиваемой линейным электрическим приводом и обратно пропорционально отношению величины хода подвижной втулки-затвора к величине хода поршня электрического линейного привода.The stated task and the required technical result when using the invention are achieved by means of a new solenoid valve for installation in a well as part of well pipes. The solenoid valve is designed to control the fluid flow between the space inside the pipes and the space behind the pipes at the location of the valve, comprising a hollow cylindrical body with circulation holes, a movable shutter sleeve located inside the body, designed to move linearly between an open position and a closed position according to a signal received via a communication channel, wherein the movable shutter sleeve is directly connected to a piston equipped with a return spring, and the body has at least one sealed compartment with an electric linear drive having a piston hydraulically connected to the piston of the shutter sleeve, wherein the ratio of the cross-sectional area of the piston of the shutter sleeve to the cross-sectional area of the piston of the electric linear drive is directly proportional to the ratio of the force required to shift the movable shutter sleeve to the open position to the force developed by the linear electric drive and inversely proportional to the ratio of the stroke of the movable shutter sleeve to the stroke of the piston electric linear actuator.
В частном варианте осуществления изобретения суммарная площадь циркуляционных отверстий корпуса по меньшей мере равна площади поперечного сечения внутреннего пространства втулки-затвора.In a particular embodiment of the invention, the total area of the circulation openings of the housing is at least equal to the cross-sectional area of the internal space of the shutter sleeve.
В частном варианте осуществления изобретения канал связи представляет собой проводной канал или беспроводной канал.In a particular embodiment of the invention, the communication channel is a wired channel or a wireless channel.
В частном варианте осуществления изобретения электроклапан дополнительно снабжен датчиками температуры и/или давления и/или состава и/или расхода для осуществления контроля притока флюида в скважину или из скважины или любой их возможной комбинацией.In a particular embodiment of the invention, the solenoid valve is additionally equipped with temperature and/or pressure and/or composition and/or flow sensors to monitor the flow of fluid into or from the well or any possible combination thereof.
В частном варианте осуществления изобретения электроклапан выполнен с возможностью реагирования на изменения, предоставляемые, по меньшей мере, одним датчиком.In a particular embodiment of the invention, the solenoid valve is designed to respond to changes provided by at least one sensor.
В частном варианте осуществления изобретения электроклапан дополнительно снабжен, по меньшей мере одним сквозным каналом для транзитных линий управления, расположенным вдоль его оси с сохранением герметичности внутреннего пространства клапана.In a particular embodiment of the invention, the solenoid valve is additionally provided with at least one through channel for transit control lines, located along its axis while maintaining the tightness of the internal space of the valve.
В частном варианте осуществления изобретения электроклапан дополнительно имеет посадочное место для фиксации противопесочного фильтра на входе циркуляционных отверстий корпуса.In a particular embodiment of the invention, the solenoid valve additionally has a seat for fixing a sand filter at the inlet of the circulation openings of the housing.
Отличительной особенностью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей скважинного клапана при одновременном повышении надежности эксплуатации за счет новой конструкции электрогидравлического скважинного клапана, имеющего по меньшей мере один электрический линейный привод, который передает управляющее воздействие на подвижную втулку затвор через гидравлическую жидкость внутри герметичного контура. При выдвижении поршня линейного электрического привода внутри герметичного контура клапана повышается давление гидравлической жидкости, которая начинает оказывать влияние на поршень подвижной втулки-затвора, что приводит к ее смещению и, как следствие, к открытию клапана. Данная конфигурация при этом позволяет гидравлической жидкости выполнять двойную функцию, а именно являться как смазочным материалом для подвижных элементов электроклапана, в частности поршня линейного привода и подвижной втулки-затвора, повышая надежность их эксплуатации, так и средой для передачи давления в системе перемещения.A distinctive feature of the invention is the expansion of the operational capabilities of the well valve while simultaneously increasing the reliability of operation due to a new design of the electrohydraulic well valve, which has at least one electric linear drive, which transmits the control action to the movable sleeve-shutter through the hydraulic fluid inside the sealed circuit. When the piston of the linear electric drive extends inside the sealed circuit of the valve, the pressure of the hydraulic fluid increases, which begins to affect the piston of the movable sleeve-shutter, which leads to its displacement and, as a consequence, to the opening of the valve. This configuration allows the hydraulic fluid to perform a dual function, namely to be both a lubricant for the movable elements of the solenoid valve, in particular the piston of the linear drive and the movable sleeve-shutter, increasing the reliability of their operation, and a medium for transmitting pressure in the movement system.
В новой конфигурации клапана отношение площади поперечного сечения поршня втулки-затвора к площади поперечного сечения поршня электрического линейного привода прямо пропорционально отношению силы, требуемой для сдвига подвижной втулки-затвора в открытое положение к силе развиваемой линейным электрическим приводом и обратно пропорционально отношению величины хода подвижной втулки-затвора к величине хода поршня электрического линейного привода. Данная конфигурация позволяет развивать требуемые усилия на сдвиг подвижной втулки-затвора, при минимальных усилиях, развиваемых электрическим линейным приводом (приводами). При этом широкий диапазон возможных соотношений площадей поперечного сечения и ходов поршней, позволяет подобрать оптимальный коэффициент редукции усилия открытия электрического линейного привода. Как правило, наибольшие усилия на открытие клапана требуется развивать в моменты, когда клапан необходимо открыть при большой разнице давления между затрубным и внутритрубным пространством, или же когда клапан долгое время находится в состоянии покоя, и для сдвига втулки-затвора требуются пиковые усилия. Новая конструкция клапана позволяет открывать подвижную втулку-затвор, не прибегая к выравниванию давления в затрубном и внутритрубном пространствах, обеспечивать гарантированное открытие клапана, даже в случае «закисания» подвижной втулки-затвора, тем самым повышая эксплуатационные возможности и надежность изделия.In the new valve configuration, the ratio of the cross-sectional area of the piston of the shutter sleeve to the cross-sectional area of the piston of the electric linear actuator is directly proportional to the ratio of the force required to shift the movable shutter sleeve to the open position to the force developed by the linear electric actuator and inversely proportional to the ratio of the stroke of the movable shutter sleeve to the stroke of the piston of the electric linear actuator. This configuration makes it possible to develop the required forces to shift the movable shutter sleeve, with minimal forces developed by the electric linear actuator (actuators). At the same time, a wide range of possible ratios of the cross-sectional areas and piston strokes makes it possible to select the optimal coefficient of reduction of the opening force of the electric linear actuator. As a rule, the greatest forces to open the valve must be developed at moments when the valve must be opened with a large pressure difference between the annular and intra-tube space, or when the valve is at rest for a long time, and peak forces are required to shift the shutter sleeve. The new design of the valve allows the movable valve sleeve to be opened without equalizing the pressure in the annular and intra-pipe spaces, ensuring guaranteed opening of the valve even in the event of “soring” of the movable valve sleeve, thereby increasing the operational capabilities and reliability of the product.
Дополнительная возможность перемещения подвижной втулки-затвора в промежуточные положения между открытым и закрытым положениями позволяет существенно расширить диапазон регулировок клапана в составе скважинных труб при работе в режиме контроля и регулирования притока (закачки).The additional ability to move the movable valve sleeve to intermediate positions between the open and closed positions allows for a significant expansion of the range of valve adjustments in the well pipes when operating in the inflow (injection) control and regulation mode.
Указанные особенности являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для достижения поставленной задачи и получения требуемого технического результата.The specified features are essential and are interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to achieve the set task and obtain the required technical result.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Детали, признаки, а также преимущества настоящего изобретения поясняются нижеследующим описанием вариантов реализации заявленного технического решения с использованием конкретных примеров исполнения, изображенных на фиг. 1-4, которые, однако, не является единственно возможными, но демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.The details, features, and advantages of the present invention are explained by the following description of embodiments of the claimed technical solution using specific examples of execution shown in Fig. 1-4, which, however, are not the only possible ones, but demonstrate the possibility of achieving the required technical result.
На фиг. 1 изображен клапан электрогидравлический в открытом положении.Fig. 1 shows an electrohydraulic valve in the open position.
На фиг. 2 изображен поперечный разрез клапана, представленного на фиг. 1, по линии В.Fig. 2 shows a cross-section of the valve shown in Fig. 1 along line B.
На фиг. 3 изображен клапан электрогидравлический в закрытом положении. На фиг. 4 изображен поперечный разрез клапана, представленного на фиг. 3, по линии Г.Fig. 3 shows an electrohydraulic valve in the closed position. Fig. 4 shows a cross-section of the valve shown in Fig. 3 along line G.
На фигурах цифрами обозначены следующие позиции: 1 - корпус электроклапана; 2 - электрический линейный привод, предназначен для управления положением втулки-затвора 4 электроклапана путем создания избыточного давления гидравлической жидкости 8 в кольцевой камере А; 3 - гермоввод, предназначенный для герметичного подключения электрического кабеля к устройству; 4 - подвижная втулка-затвор, объединенная с поршнем 10; 5 - пружина обратного хода, предназначенная для возвращения втулки 4 в положение при котором клапан закрыт; 6 - циркуляционные отверстия корпуса электроклапана; 7 - уплотнения; 8 - гидравлическая жидкость, предназначенная для воздействия на поршень 10 втулки 4 при работе электроприводов 2; 9 - поршень линейного привода; 10 - поршень втулки-затвора; 11 - кабель электрический; 12 - циркуляционные отверстия подвижной втулки-затвора.The following positions are designated by numbers in the figures: 1 - solenoid valve body; 2 - electric linear drive, designed to control the position of the shutter sleeve 4 of the solenoid valve by creating excess pressure of hydraulic fluid 8 in the annular chamber A; 3 - a sealed entry designed to hermetically connect the electric cable to the device; 4 - a movable shutter sleeve combined with a piston 10; 5 - a return spring designed to return the sleeve 4 to the position in which the valve is closed; 6 - circulation holes of the solenoid valve body; 7 - seals; 8 - hydraulic fluid, designed to act on the piston 10 of the sleeve 4 during operation of the electric drives 2; 9 - linear drive piston; 10 - piston of the shutter sleeve; 11 - electric cable; 12 - circulation holes of the movable shutter sleeve.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Различные особенности конструкции и работы клапана подробно представлены ниже со ссылкой на фигуры чертежей. Следует понимать, что нижеприведенное подробное описание, включая представленные чертежи и примеры эксплуатации устройства, носят иллюстративный, а не ограничительный характер.The various design and operation features of the valve are detailed below with reference to the figures of the drawings. It should be understood that the following detailed description, including the drawings and examples of operation of the device, are illustrative and not limiting.
Новый электроклапан для установки в скважину в составе скважинных труб, выполненный с возможностью управления потоком флюида между пространством внутри труб и пространством за трубами в месте расположения клапана, содержит полый цилиндрический корпус 1 с циркуляционными отверстиями 6, расположенную внутри корпуса подвижную втулку-затвор 4 с отверстиями 12, выполненную с возможностью как полного, так и дискретного (частичного) линейного перемещения между открытым положением и закрытым положением по сигналу, поступающему по каналу связи (Фиг. 1, 3). При этом суммарная площадь циркуляционных отверстий 6 корпуса 1 по меньшей мере равна площади поперечного сечения внутреннего пространства втулки-затвора 4.A new solenoid valve for installation in a well as part of well pipes, designed with the ability to control the fluid flow between the space inside the pipes and the space behind the pipes at the location of the valve, comprises a hollow cylindrical body 1 with circulation holes 6, a movable shutter sleeve 4 located inside the body with holes 12, designed with the ability to move both completely and discretely (partially) linearly between the open position and the closed position according to a signal received via a communication channel (Fig. 1, 3). In this case, the total area of the circulation holes 6 of the body 1 is at least equal to the cross-sectional area of the internal space of the shutter sleeve 4.
Во внутреннем пространстве корпуса 1 клапана расположен по меньшей мере, один герметичный отсек с электрическим линейным приводом 2, имеющим поршень 9. Привод 2 соединен с гермовводом 3, который обеспечивает герметичное подключение электрического кабеля 11 к клапану (фиг. 1, 3). При этом возможна реализация беспроводного канала связи (на чертежах не показано), когда состав электроклапана дополнительно устанавливается батарейка для питания привода 2 и система активации привода 2, основанная, например, на управлении посредством RFID-меток.In the internal space of the valve body 1 there is at least one sealed compartment with an electric linear drive 2 having a piston 9. The drive 2 is connected to a sealed entry 3 which provides a sealed connection of the electric cable 11 to the valve (Fig. 1, 3). In this case, it is possible to implement a wireless communication channel (not shown in the drawings) when the composition of the solenoid valve additionally includes a battery for powering the drive 2 and a drive 2 activation system based, for example, on control via RFID tags.
Поршень 9 гидравлически соединен с поршнем 10 втулки-затвора 4. Гидравлическое соединение обеспечивается посредством гидравлической жидкости 8, распределение которой при закрытом и открытом положениях клапана подробно изображено на фиг. 1-4. Гидравлическая жидкость 8 является средой для передачи давления при движении поршней 9 и 10 в закрытое, открытое или промежуточные положения клапана. Одновременно с этим гидравлическая жидкость 8 выполняет функции смазочного материала для подвижных элементов электроклапана.Piston 9 is hydraulically connected to piston 10 of sleeve-shutter 4. Hydraulic connection is provided by means of hydraulic fluid 8, distribution of which in closed and open positions of the valve is shown in detail in Figs. 1-4. Hydraulic fluid 8 is a medium for transmitting pressure during movement of pistons 9 and 10 in closed, open or intermediate positions of the valve. At the same time, hydraulic fluid 8 performs the functions of a lubricant for the moving elements of the solenoid valve.
Поршень 10 втулки-затвора 4 снабжен уплотнительными элементами 7 и пружиной обратного хода 5, которая обеспечивает закрытое положение втулки-затвора 4 при отсутствии избыточного давления в Камере А и Камере Б клапана (фиг. 1, 3). Параметры пружины 5, поршней 9 и 10, ход и диаметр самих поршней 9 и 10 подбираются из конкретных условий эксплуатации оборудования в скважине.The piston 10 of the valve sleeve 4 is provided with sealing elements 7 and a return spring 5, which ensures the closed position of the valve sleeve 4 in the absence of excess pressure in Chamber A and Chamber B of the valve (Fig. 1, 3). The parameters of the spring 5, pistons 9 and 10, the stroke and diameter of the pistons 9 and 10 themselves are selected based on the specific operating conditions of the equipment in the well.
Конфигурация корпуса 1 электроклапана позволяет дополнительно иметь датчики температуры и/или давления и/или состава и/или расхода для осуществления контроля притока флюида в скважину или из скважины в любой их возможной комбинации. При этом взаиморасположение и взаимосоединение по меньшей мере одного датчика и клапана выполнены таким образом, что клапан способен своевременно реагировать на сигналы, поступающие от датчика (на чертежах не показано).The configuration of the body 1 of the solenoid valve allows additional temperature and/or pressure and/or composition and/or flow sensors to monitor the fluid inflow into the well or from the well in any possible combination thereof. In this case, the mutual arrangement and interconnection of at least one sensor and the valve are made in such a way that the valve is capable of promptly responding to signals coming from the sensor (not shown in the drawings).
Конфигурация корпуса 1 электроклапана позволяет дополнительно иметь сквозной канал для транзитных линий управления (на чертежах не показано), который расположен вдоль оси клапана с сохранением герметичности внутренних отсеков электроклапана, включая тот, что заполнен гидравлической жидкостью 8.The configuration of the body 1 of the solenoid valve allows for an additional through channel for transit control lines (not shown in the drawings), which is located along the axis of the valve while maintaining the tightness of the internal compartments of the solenoid valve, including the one filled with hydraulic fluid 8.
Конфигурация корпуса 1 электроклапана позволяет дополнительно иметь посадочное место для надежной фиксации противопесочного фильтра (на чертежах не показано) на входе циркуляционных отверстий 6 корпуса 1. В режиме контроля притока данный фильтр способен отсекать фракции песка от попадания во внутритрубное пространство электроклапана, что ведет к заметному снижению износа узлов уплотнений 7 подвижной втулки-затвора 4.The configuration of the housing 1 of the solenoid valve allows for an additional seat for securely fixing the anti-sand filter (not shown in the drawings) at the inlet of the circulation openings 6 of the housing 1. In the inflow control mode, this filter is capable of cutting off sand fractions from entering the intra-pipe space of the solenoid valve, which leads to a noticeable reduction in wear of the sealing units 7 of the movable valve sleeve 4.
Электроклапан на примере реализации, изображенной на фиг. 1-4, работает следующим образом. В закрытом положении электрогидравлического клапана все линейные электрические приводы 2 находятся в положении со втянутыми поршнями 9. При этом в Камере А и Камере Б отсутствует избыточное давление гидравлической жидкости 8, и подвижная втулка-затвор 4 находится в закрытом положении за счет воздействия пружины 5, когда отверстия 6 корпуса 1 разобщены с отверстиями 12 втулки-затвора 4. При поступлении через электрический кабель 11 управляющего сигнала с поверхности на открытие клапана поршни 9 линейных электрических приводов 2 выдвигаются, создавая избыточное давление в Камерах А и Б. Под действием избыточного давления подвижная втулка-затвор 4 перемещается в открытое положение, передавливая пружину 5, а гидравлическая жидкость 8 перетекает из Камеры Б в Камеру А. В открытом положении отверстия 6 корпуса 1 полностью (фиг. 3) или частично (на чертежах не показано) совмещены с отверстиями 12 втулки-затвора 4. При поступлении через электрический кабель 11 управляющего сигнала с поверхности на закрытие клапана поршни 9 линейных электрических приводов 2 втягиваются в исходное положение, при этом избыточное давление в Камерах А и Б снимается, и система возвращается в исходное положение.The solenoid valve, in the example of implementation shown in Fig. 1-4, operates as follows. In the closed position of the electrohydraulic valve, all linear electric drives 2 are in the position with retracted pistons 9. In this case, there is no excess pressure of hydraulic fluid 8 in Chamber A and Chamber B, and the movable shutter sleeve 4 is in the closed position due to the action of the spring 5, when the openings 6 of the housing 1 are disconnected from the openings 12 of the shutter sleeve 4. When a control signal is received from the surface via the electric cable 11 to open the valve, the pistons 9 of the linear electric drives 2 extend, creating excess pressure in Chambers A and B. Under the action of excess pressure, the movable shutter sleeve 4 moves to the open position, squeezing the spring 5, and the hydraulic fluid 8 flows from Chamber B to Chamber A. In the open position, the openings 6 of the housing 1 are completely (Fig. 3) or partially (not shown in the drawings) aligned with the openings 12 of the shutter sleeve 4. When a control signal to close the valve is received from the surface via the electric cable 11, the pistons 9 of the linear electric drives 2 are retracted to their original position, while the excess pressure in Chambers A and B is removed, and the system returns to its original position.
Настоящее изобретение допускает множество различных вариантов применения, модификаций или изменений без выхода за пределы объема охраны, как определено независимым пунктом 1 формулы изобретения.The present invention allows for many different applications, modifications or changes without going beyond the scope of protection as defined by independent claim 1 of the invention.
Кроме того, оборудование и материалы, включая гидравлическую жидкость, применяемые для реализации настоящего изобретения, а также формы и размеры отдельных компонентов могут быть выбраны так, чтобы быть наиболее пригодными для удовлетворения конкретных поставленных требований.In addition, the equipment and materials, including hydraulic fluid, used to implement the present invention, as well as the shapes and sizes of individual components, can be selected to be most suitable for meeting the specific requirements set forth.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2025/050111 WO2025226186A1 (en) | 2024-04-26 | 2025-04-22 | Downhole electric valve with electrohydraulic actuator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2830961C1 true RU2830961C1 (en) | 2024-11-27 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2598256C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-09-20 | Андрей Сергеевич Казанцев | Method for hydrodynamic tests of exploitation well formation (versions) |
| RU2620700C1 (en) * | 2016-04-21 | 2017-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Controlled well electromechanical valve |
| US20190316440A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Oracle Downhole Services Ltd. | Downhole valve for production or injection |
| RU2777043C1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "НЕОВЭЛЛ" (ООО "НЕОВЭЛЛ") | Downhole electrovalve (options) |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2598256C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-09-20 | Андрей Сергеевич Казанцев | Method for hydrodynamic tests of exploitation well formation (versions) |
| RU2620700C1 (en) * | 2016-04-21 | 2017-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "Пакер" | Controlled well electromechanical valve |
| US20190316440A1 (en) * | 2018-04-13 | 2019-10-17 | Oracle Downhole Services Ltd. | Downhole valve for production or injection |
| RU2777043C1 (en) * | 2021-12-23 | 2022-08-01 | Общество с ограниченной ответственностью "НЕОВЭЛЛ" (ООО "НЕОВЭЛЛ") | Downhole electrovalve (options) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2544927C1 (en) | Underwater drive system | |
| US7987914B2 (en) | Controlling actuation of tools in a wellbore with a phase change material | |
| US9062518B2 (en) | Chemical injection system | |
| US8602107B2 (en) | Downhole hydraulic control line | |
| US7469748B2 (en) | Submersible pumping system | |
| CA2491825C (en) | Linear hydraulic stepping actuator with fast close capabilities | |
| EP2189621B1 (en) | Well tool system and method of operating a downhole well tool | |
| CA2642111C (en) | Method and system for controlling a downhole flow control device | |
| US20060283600A1 (en) | Electric-hydraulic power unit | |
| NO333068B1 (en) | A method for controlling the flow of hydrocarbon fluid from a production zone into a production well and well tools for controlling the flow of fluid from an underground production zone | |
| US20080224076A1 (en) | Choke or inline valve | |
| NO324442B1 (en) | Chemical injection control system as well as chemical injection method in several wells | |
| EP2564098A1 (en) | Shuttle valve | |
| KR102196957B1 (en) | Valve Control System with Hydraulic Positioner | |
| RU2830961C1 (en) | Downhole electric valve with electrohydraulic drive | |
| NO349199B1 (en) | Subsea bop pressure regulator for fluid hammer effect reduction | |
| US20170122454A1 (en) | Electro-Hydraulic Actuator | |
| WO2025226186A1 (en) | Downhole electric valve with electrohydraulic actuator | |
| US20140110612A1 (en) | Hydraulic high pressure valve controller using the in-situ pressure difference | |
| RU2255262C1 (en) | Stop control valve | |
| AU1006101A (en) | Electrohydraulic valve actuator | |
| RU2374539C1 (en) | Valve | |
| US10260293B2 (en) | Sensorless manifold assembly with pressure-based reversing fluid circuit | |
| RU2305797C1 (en) | Pumping set | |
| RU2809379C1 (en) | Downhole electric valve |