Электрогидравлический клапан контроля притока

Полезная модель относится к области добычи углеводородов и может быть применена для эксплуатации скважин, в частности для выравнивания профиля притока флюида по длине горизонтальной скважины.
Известно устройство управления потоком текучей среды, по патенту US20170234106А1. Устройство содержит корпус, выполненный в качестве впускного отверстия для жидкости из резервуара в эксплуатационную трубу в подземной нефтяной скважине, причем корпус содержит канал первичного потока для первичной текучей среды и впускного отверстия для приема текучих сред из резервуара и выпускного отверстия для выпуска текучих сред в эксплуатационную трубу, второй канал потока, расположенный в корпусе, и клапанный механизм между входным отверстием и выходным. Во вторичном канале имеются ограничители потока, первый представляет собой пористый элемент, а второй является отверстием. При прохождении текучей среды через пористый элемент текучая среда испытывает падение давления в соответствии с законом Дарси, пропорциональное вязкости текучей среды. При прохождении через ограничитель потока в виде отверстия, текучая среда испытывает перепад давления, которое пропорционально плотности, коэффициенту диафрагмы и квадрату скорости жидкости. Следовательно, давление между пористым элементом и отверстием изменится, если изменится свойства (вязкость или плотность) текучей среды. Эта разница между значениями давлений, используется для выполнения работы, например, приведения в действие привода, который в свою очередь, может перемещать поршень, корпус и/или клапан.
Недостатком данного устройства является то, что устройство является автономным, т.е. не имеет возможность регулирования положения исполнительного механизма с устья скважины, кроме того, применение пористого элемента для ограничения потока, который может засориться.
Задачей полезной модели является создание нового устройства - электрогидравлического клапана контроля притока с достижением следующего технического результата: обеспечение протекания жидкости из производственного пласта в несущую трубу с возможностью ограничения протекания через клапан нежелательной жидкости или газа и возможности регулировки перепада давления в сети каналов с устья скважины.
Поставленная задача решается тем, что в электрогидравлическом клапане контроля притока, включающем корпус, содержащий основной канал, содержащий исполнительный механизм, перекрывающий канал, и вторичный канал с ограничителями потока, для создания требуемого перепада давления, согласно полезной модели основной канал содержит исполнительный механизм, приводимый в действие поршнем, положение которого определяется с помощью датчика перемещения; во вторичном канале выполнена сеть из ограничителей потока, установлен датчик перепада давления, при этом вторичный канал ограничен заслонкой и электромагнитным клапаном, приводимым в действие с поверхности скважины. При этом сеть ограничителей потока выполнена в виде дроссельных пакетов и жиклеров. Электрогидравлический клапан контроля притока содержит буферную емкость для вытесненной заслонкой жидкости.
На фиг. 1 представлена схема устройства клапана, на фиг. 2 представлен дроссельный пакет.
Электрогидравлический клапан контроля притока содержит корпус 1, который включает основной канал 2, вторичный канал 3 клапана. Во вторичном канале установлены ограничители потока в виде дроссельных пакетов 4, 5, и жиклеров 6, 7, 8, 9, датчик 10 перепада давления. Основной канал содержит исполнительный механизм 11, приводимый в действие поршнем 12, положение которого определяется с помощью датчика 13 перемещения. Вторичный канал 3 ограничен заслонкой 14 и электромагнитным клапаном 15, приводимым в действие с поверхности скважины. Излишки, вытесненные в области заслонки 14, попадают в буферную емкость 16.
Электрогидравлический клапан контроля притока работает следующим образом. Электрогидравлический клапан контроля притока в составе других устройств, между которыми установлены разбухающие пакера на колонне обсадных труб, спускают в скважину таким образом, чтобы пакера разделили ствол скважины на участки, отличающиеся различным притоком нефти. После временной выдержки пакера увеличиваются в объеме и перекрывают выбранные интервалы. Поток жидкости Q проходит через основной канал 2, попадая из продуктивного пласта в эксплуатационную трубу. Во вторичном канале 3 при прохождении жидкости через дроссельные пакеты 4 и 5, происходит падение давления, которое зависит от плотности жидкости и температуры.
Принципиальная схема дроссельного пакета представлена на фиг. 2, падение давления можно настраивать, подбирая количество пластин 17 в пакете и диаметр отверстия 18. Получается, давление Р3 изменится, если изменятся свойства протекающей среды, при протекании более вязкой жидкости, такой как нефть, клапан находится в открытом состоянии, при течении жидкости с более низкой вязкостью, такой как газ или вода, давление Р3 увеличивается, данное изменение фиксируется датчиком 10. В зависимости от данного перепада на датчике 10 изменяется положение исполнительного механизма 11. Изменять положение клапана позволяет заслонка 14, приводимая в действие автоматической системой регулирования с устья скважины. В случае факта изменения текучей жидкости, зафиксированного датчиком 10, заслонка 14 закрывается или открывается. При движении заслонки 14 в закрытое состояние давление Р5 над поршнем 12 возрастает, тем самым перемещая поршень 12 вниз на величину X. Контролировать положение исполнительного механизма позволяет датчик 13 перемещения на поршне 12. Таким образом, зная перепад давления и температуру, возможно косвенным путем определить, какая среда протекает через клапан нефть, газ или вода.