ПРИВОДИМОЕ В ДЕЙСТВИЕ ДАВЛЕНИЕМ СКВАЖИННОЕ УСТРОЙСТВО

1. Скважинный клапан, например, предохранительный клапан или подводный предохранительный клапан (ППК), содержащий:
корпус;
путь потока между впуском клапана и выпуском клапана;
по меньшей мере один механизм клапана; и
по меньшей мере один поршневой элемент; при этом
по меньшей мере один механизм клапана является действующим при приведении в движение по меньшей мере одного поршневого элемента для избирательного открывания и закрывания пути потока между впуском клапана и выпуском клапана; и
по меньшей мере один поршневой элемент является приводимым в движение разностью давлений между давлением в кольцевом пространстве и давлением на выпуске клапана и/или на участке пути потока, ближайшем к выпуску клапана, и/или давлением на выпуске клапана.
2. Скважинный клапан по п. 1, выполненный с возможностью обеспечения отсутствия влияния давления, прилагаемого к впуску клапана, на работу механизма клапана по открыванию и/или закрыванию пути потока, и/или скважинный клапан, выполненный с возможностью придания неспособности механизму клапана выполнять работу по открыванию и/или закрыванию пути потока при изменениях давления только на впуске клапана.
3. Скважинный клапан по любому предшествующему пункту, в котором выпуск клапана выполнен с возможностью нахождения при использовании в сообщении по текучей среде со скважинным насосом или другой системой механизированной добычи, которая предусмотрена выше по стволу скважины относительно скважинного клапана, и при этом насос или другая система механизированной добычи способна выполнять работу по изменению давления на выпуске клапана и/или разности между давлением в кольцевом пространстве в клапане и давлением на выпуске клапана, чтобы тем самым приводить в действие по меньшей мере один механизм клапана.
4. Скважинный клапан по любому предшествующему пункту, в котором кольцевое пространство представляет собой объем или содержит объем, который находится по радиусу снаружи клапана между клапаном и стенкой ствола скважины, обсадной колонны, нижней трубы обсадной колонны или насосно-компрессорной колонны, в которой клапан при использовании расположен или способен располагаться.
5. Скважинный клапан по любому предшествующему пункту, содержащий окно, которое изолировано от впуска клапана и выпуска клапана, для приема давления кольцевого пространства, чтобы приводить в движение поршневой элемент.
6. Скважинный клапан по любому предшествующему пункту, содержащий по меньшей мере одну первую камеру давления в сообщении по текучей среде с кольцевым пространством и изолированную от пути потока от впуска клапана до выпуска клапана; и по меньшей мере одну вторую камеру давления в сообщении по текучей среде с выпуском клапана и/или с по меньшей мере частью пути потока от впуска клапана до выпуска клапана; причем каждая первая и вторая камера давления разделена соответствующим поршневым элементом.
7. Клапан по любому предшествующему пункту, в котором механизм клапана содержит скользящую гильзу, тарелку, шар или откидной щиток.
8. Клапан по любому предшествующему пункту, содержащий смещающее средство, выполненное с возможностью смещения поршневого элемента против давления из кольцевого пространства и/или выполненное с возможностью смещения механизма клапана в закрытую конфигурацию.
9. Клапан по п. 8, в котором смещающее средство выполнено с возможностью смещения механизма клапана в направлении или против давления на впуске или против управляемой давлением разности давлений на впуске клапана и выпуске клапана.
10. Клапан по любому предшествующему пункту, в котором один или более механизмов клапана содержат торцевую поверхность скважинного впуска или впуска клапана и наклонную поверхность, которая продолжается радиально наклонно наружу от торцевой поверхности скважинного впуска или впуска клапана в механизме клапана, так что диаметр торцевой поверхности скважинного впуска или впуска клапана в механизме клапана меньше, чем диаметр механизма клапана на другом конце наклонной поверхности.
11. Клапан по любому предшествующему пункту, в котором механизм клапана содержит подкамеру, расположенную позади торцевой поверхности скважинного впуска или впуска клапана, и/или наклонной поверхности, и/или в механизме клапана, в котором подкамера находится в сообщении по текучей среде с нисходящим потоком, или участком выше по стволу скважины, или кольцевым пространством, и/или первой камерой давления.
12. Клапан по любому предшествующему пункту, в котором механизм клапана образует сквозной проход от конца впуска механизма клапана до конца выпуска механизма клапана, а клапан содержит подающий канал в сообщении по текучей среде между впуском клапана и выпуском подающего канала, при этом
выпуск подающего канала обращен к боковой стенке механизма клапана, когда механизм клапана находится в закрытой конфигурации; и/или
по меньшей мере выпуск подающего канала и/или участок подающего канала, непосредственно смежный выпуску подающего канала, и/или поток флюида в нем, расположены перпендикулярно, под углом или наклонно к направлению перемещения механизма клапана.
13. Клапан по любому предшествующему пункту, выполненный с возможностью обеспечения падения давления на клапане, когда он находится в открытой конфигурации.
14. Клапан по любому предшествующему пункту, содержащий множество поршневых элементов, выполненных с возможностью приложения силы флюидом из впуска клапана к по меньшей мере одному поршневому элементу, которая противоположна силе, прилагаемой к по меньшей мере одному другому из поршневых элементов.
15. Клапан по п. 14, в котором флюид из впуска клапана прилагает силу к по меньшей мере одному из поршневых элементов в таком направлении, что по меньшей мере один механизм клапана закрывается, и прилагает силу к по меньшей мере одному другому из механизмов клапана в таком направлении, что по меньшей мере один механизм клапана открывается, при этом сила на по меньшей мере одном из поршневых элементов такая же, как сила на по меньшей мере одном другом поршневом элементе, и/или разность между силой на по меньшей мере одном из поршневых элементов и силой на по меньшей мере одном другом поршневом элементе меньше, чем смещающая сила, прилагаемая смещающим средством.
16. Клапан по п. 15, в котором площадь боковой поверхности выпуска клапана или диаметр по меньшей мере одного поршневого элемента отличается, например, меньше, от площади боковой поверхности выпуска клапана или диаметра по меньшей мере одного другого поршневого элемента.
17. Клапан по любому предшествующему пункту, который представляет собой двунаправленный клапан и выполнен с возможностью дистанционного приведения давлением, подводимым с удаленного места, в конфигурацию, при которой скважинное устройство позволяет флюиду протекать через скважинное устройство с участка выше по стволу скважины вниз по стволу скважины, и под управлением насоса способен приводиться к конфигурации, при которой скважинное устройство позволяет флюиду протекать через скважинное устройство с участка ниже по стволу скважины вверх по стволу скважины.
18. Клапан по п. 17, содержащий дополнительный рабочий механизм, который выполнен с возможностью приема давления с удаленного места для избирательного открывания или закрывания пути потока, при этом дополнительный рабочий механизм содержит золотниковую гильзу и множество уплотнений, причем золотниковая гильза выполнена с возможностью приема давления с участка ниже по стволу скважины на одном из уплотнений и давления с участка выше по стволу скважины на другом из уплотнений.
19. Клапан по п. 18, в котором уплотнения представляют собой однонаправленные уплотнения, причем уплотнение, которое принимает давление с участка ниже по стволу скважины, выполнено с возможностью оказания сопротивления давлению с участка ниже по стволу скважины, тогда как уплотнение, которое принимает давление с участка выше по стволу скважины, выполнено с возможностью оказания сопротивления давлению с участка выше по стволу скважины.
20. Клапан по п. 18 или 19, в котором эффективный диаметр или внутренний диаметр уплотнения дополнительного рабочего механизма, который принимает давление с участка ниже по стволу скважины, меньше, чем диаметр уплотнения по меньшей мере одного механизма клапана; и/или эффективный диаметр или внешний диаметр уплотнения дополнительного рабочего механизма, который принимает давление с удаленного места, больше, чем диаметр уплотнения по меньшей мере одного механизма клапана.
21. Скважинный узел, содержащий
клапан по любому из пп. 1-20 и
насос или другую систему механизированной добычи, такую как электроцентробежный погружной насос, и/или
пакер, такой как пакер с уплотненным отверстием.
22. Узел по п. 21, в котором по меньшей мере часть клапана присоединена между насосом и пакером, так что при использовании по меньшей мере часть клапана находится выше по стволу скважины относительно пакера и ниже по стволу скважины относительно насоса.
23. Узел по п. 21 или 22, в котором
пакер содержит опорный элемент, который образует проходное отверстие, и уплотняющий элемент для обеспечения герметичности между опорным элементом и стенкой ствола скважины, обсадной колонны, нижней трубы обсадной колонны или внешней трубы с тем, чтобы закрыть кольцевое пространство;
впуск клапана при использовании выполнен с возможностью приема флюида с участка ниже по стволу скважины относительно уплотняющего элемента, например, из проходного отверстия пакера; и
насос выполнен с возможностью откачки флюида из пути потока и/или из выпуска клапана в кольцевое пространство выше по стволу скважины относительно уплотняющего элемента.
24. Узел по п. 23, в котором насос выполнен с возможностью создания и/или изменения разности давлений между давлением в кольцевом пространстве и давлением на выпуске клапана, и/или давлением в канале потока в клапане, и/или создания и/или изменения разности давлений между давлением в первой камере давления и давлением во второй камере давления в клапане путем избирательной откачки флюида из пути потока и/или из выпуска клапана в кольцевое пространство выше по стволу скважины относительно пакера.
25. Узел по п. 24, в котором насос выполнен с возможностью открывания клапана путем откачки флюида из пути потока и/или из выпуска клапана в кольцевое пространство выше по стволу скважины относительно пакера; и выполнен с возможностью закрывания клапана путем снижения или прекращения откачки флюида из пути потока и/или из выпуска клапана в кольцевое пространство выше по стволу скважины относительно пакера.
26. Узел, содержащий скважинный насос и приводимый в действие давлением скважинный клапан, например, предохранительный клапан или подводный предохранительный клапан (ППК), при этом клапан содержит:
корпус;
путь потока между впуском клапана и выпуском клапана;
по меньшей мере один механизм клапана; и
по меньшей мере один поршневой элемент; причем
по меньшей мере один механизм клапана при приведении в движение по меньшей мере одного поршневого элемента способен выполнять работу по избирательному открыванию и закрыванию пути потока между впуском клапана и выпуском клапана; и
по меньшей мере один поршневой элемент способен приводиться в движение разностью давлений и/или изменением давления на выпуске клапана, создаваемыми насосом.
27. Узел по п. 26, в котором разность давлений, создаваемая насосом, представляет собой разность давлений между давлением кольцевого пространства в клапане и давлением на выпуске клапана и/или участке пути потока, ближайшем к выпуску клапана.
28. Способ работы узла по любому из пп. 21-27, включающий этапы, на которых
регулируют насос или другую систему механизированной добычи так, чтобы режим работы насоса или другой системы механизированной добычи был выше порога для создания давления или разности давлений, такой как разность давлений между давлением в кольцевом пространстве и давлением на выпуске клапана, или давления на выпуске клапана, чтобы тем самым привести в действие механизм клапана для открывания пути потока через клапан; и/или
регулируют насос или другую систему механизированной добычи так, чтобы насос или другая система механизированной добычи была неактивной или режим работы был ниже порога для снижения или исключения разности давлений, такой как разность давлений между давлением в кольцевом пространстве и давлением на выпуске клапана, на пути потока или во второй камере давления клапана, или повышения давления на выпуске клапана, чтобы тем самым привести в действие механизм клапана для закрывания пути потока.