УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЯЕМОГО ТЕКУЧЕЙ СРЕДОЙ КЛАПАНА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ КЛАПАНОМ

1. Устройство для приводимого в действие текучей средой высвобождающего инструмента (200), предназначенное для активации управляемого текучей средой инструмента, причем указанный высвобождающий инструмент может быть присоединен к секции (11) трубы, расположенной в выполненной в формации (140) скважине (120), отличающееся тем, что
указанный инструмент (200) содержит высвобождающий шток (5) плунжера в канале (234) штока плунжера, который может быть переведен из закрытого в открытое положение для обеспечения прохождения текучей среды к указанному инструменту благодаря смещению ряда ограничительных элементов (8), расположенных в канале (234) штока плунжера,
причем указанный перевод из закрытого в открытое положение выполняется с помощью поршневого штока (210), перемещения которого вперед и назад обеспечиваются в пошаговом режиме путем, соответственно, повышения и понижения давления Р2 текучей среды в трубе, при этом указанные перемещения воздействуют на ползун (14), который пошагово перемещается к открытому положению,
при этом высвобождающий инструмент (210) является удлиненным элементом, один конец которого помещен в текучей среде в трубе, а другой конец (212) удерживается в предварительно напряженном положении с помощью предварительно напряженного элемента (15), причем перемещение ползуна происходит, когда инструмент (210) перемещается вследствие указанного уменьшения давления, и
предварительно напряженный элемент (15) расположен в камере (208), которая проточно сообщается со скважиной (120) снаружи секции (11) трубы, причем высвобождающий инструмент (210) является гидравлически уравновешенным.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предварительно напряженный элемент (15) является спиральной пружиной, удерживающей высвобождающий элемент (210) предварительно напряженным в верхнем положении.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что предварительно напряженный элемент является поршневым штоком (210), который расположен в удлиненном канале (206), проходящем через стенку секции (11) трубы.
4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что поршневой шток (210) содержит вращающийся запирающий крюк (10), который выполнен с возможностью взаимодействия с ползуном (14) во время высвобождающего перемещения поршневого штока (210) вверх при каждом импульсе давления.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижный ползун (10, 9) расположен в замкнутой камере (232), которая изолирована от давления Р1 в скважине и давления Р2 в трубе, причем камера (232) выполнена с обеспечением поддержания постоянного давления во время всей работы в импульсном режиме до тех пор, пока шток (5) плунжера не будет перемещен вниз и не будет проходить текучая среда.
6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что запирающий крюк (10) прикреплен к поршневому штоку (210) так, что он может вращаться в зоне отверстия, которая изолирована от давления Р2 в трубе и давления Р2 в скважине прокладками (214, 218), и выполнен с возможностью управления ползуном (14) в замкнутой камере (232) через щель в части стенки, отделяющей камеру (206) поршневого штока от камеры (234) штока плунжера.
7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что к стенке (11) секции трубы с возможностью вращения прикреплен второй запирающий крюк (9), который может вращаться на валу (32) и заостренный конец которого выполнен с возможностью взаимодействия в направлении ползуна (14) и скольжения вдоль ряда зубцов (240), когда поршневой шток (210) толкает ползун (14) вверх, а также с возможностью зажима между зубцами (240) и предотвращения обратного скольжения ползуна (14), когда поршневой шток (210) движется вниз.
8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что камера (232) выполнена в виде двух удлиненных каналов (232а, 232b), между которыми образована удлиненная стойка (230), причем канал (234) плунжера выполнен от верхней стороны (203) корпуса (200) вниз через стенку корпуса и дальше вниз вертикально через стойку (230) приблизительно до половины ее высоты, где он ограничен нижней частью (236) канала, от которой отходит наклонный проход в виде канала (16) под углом приблизительно в 45° и выходит через боковую стенку стойки (230), оканчиваясь отверстием, выходящим в направлении одного канала (232b).
9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что шток (5) плунжера вставлен в канал (234) на такую длину, что его нижний конец (231) расположен на некотором расстоянии выше нижней части канала (236), причем в указанной полости канала между нижней частью (231) штока плунжера и нижней частью (236) канала помещено некоторое количество ограничительных элементов, таких как ограничительные шары (8), расположенных один на другом.
10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что ограничительные шары (8) удерживаются на месте в нижней части канала (232) под действием ползуна (14), который запирает выходное отверстие данного канала так, что когда нижняя сторона (39) ползуна (14) проходит выпускное отверстие (16) канала, то шары могут выпасть в камеру (232), при этом поршневой шток (5) продвигается вниз под действием давления Р2 в трубе так, что текучая среда, находящаяся в трубе, может проходить в камеру (232) и затем выходить в систему каналов к соответствующим инструментам.
11. Устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что ползун (14) выполнен с возможностью перемещения вверх в направлении открытого положения, когда поршневой шток (210) перемещается вверх, то есть когда давление в трубе понижается до его наименьшего значения, так что текучая среда проходит в камеру (232) и каналы находятся под наименьшим давлением.
12. Устройство по п.5, отличающееся тем, что камера (208) для работающей на растяжение пружины и камеры (232) для ползуна выполнены в наружной стенке корпуса трубы и сообщаются с соответствующими кольцевыми камерами (соответственно, 202 и 204), причем указанные камеры взаимно разнесены с помощью комплекта прокладок (7).
13. Устройство по п.7, отличающееся тем, что ползун (14) содержит ряд зубцов (230, 240), с которыми могут взаимодействовать запирающие рычаги (10, 9) и количество которых соответствует количеству импульсов давления, которые могут быть выполнены для продвижения ползуна (14) пока выпадут шары, указанный поршень плунжера продвинется вниз и текучая среда сможет заполнить камеру (232) для ее прохождения дальше к соответствующему инструменту.
14. Способ открытия потока текучей среды через высвобождающий инструмент (200), соединенный с секцией (11) трубы в скважине, отличающийся тем, что
1) в секции (11) трубы повышают давление текучей среды так, что поршневой шток (210) в секции стенки инструмента (200) продвигается вниз с преодолением усилия предварительного напряжения,
2) уменьшают давление, при этом пружина толкает поршневой шток (210) обратно, что приводит к тому, что запирающий крюк (10), прикрепленный к поршневому штоку (210) с возможностью переворота, взаимодействует с ползуном (14) и продвигает его на один шаг вверх, тогда как другой запирающий крюк (9) секции (11) трубы взаимодействует с ползуном (14) и препятствует его обратному продвижению вниз,
3) повторяют этапы 1 и 2 до тех пор, пока ползун (14) не освободит канал (234), обеспечивая выпадение ограничительных шаров (8) из канала (234), при этом шток плунжера падает вниз и обеспечивает возможность прохождения текучей среды, находящейся в трубе, в камеру (232) ползуна в секции (11) трубы и дальнейшего ее выхода в систему (9, 21) каналов, что может приводить к работе различного оборудования, присоединенного к стволу трубы, где установлен высвобождающий клапан.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что ползун (14) перемещается при полном или частичном сбросе давления в трубе, так что, когда текучая среда проходит в систему каналов, давление Р2 в трубе имеет минимальное значение.
16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что используют высвобождающий инструмент (200) с конструкцией и функциями по любому из пп.1-13.