УСТРОЙСТВО ЗАКАЧКИ

1. Устройство закачки для использования при закачке текучей среды в целевое место работ, содержащее:
корпус, имеющий вход для сообщения с источником закачиваемой текучей среды, выход для сообщения с целевым местом закачки и отдельный опорный порт для сообщения с источником опорного давления;
первый элемент клапана, установленный внутри корпуса;
второй элемент клапана, установленный внутри корпуса и определяющий путь потока через него для обеспечения гидравлического соединения между входом и выходом корпуса; и
герметизирующую конструкцию, расположенную между вторым элементом клапана и корпусом и выполненную таким образом, что давление текучей среды на входе корпуса и в опорном порту корпуса прикладывает силу ко второму элементу клапана для осуществления перемещения второго элемента клапана относительно первого элемента клапана и изменения потока между входом и выходом.
2. Устройство закачки по п. 1, в котором часть герметизирующей конструкции находится в сообщении с входом корпуса, так что давление на входе может устанавливать силу на втором элементе клапана в первом направлении, и часть герметизирующей конструкции находится в сообщении с портом опорного давления корпуса, так что опорное давление может устанавливать силу на втором элементе клапана во втором направлении, которое является противоположным первому направлению.
3. Устройство закачки по п. 1 или 2, в котором герметизирующая конструкция выполнена таким образом, что перемещение второго элемента клапана достигается в соответствии с перепадом между давлением на входе и опорным давлением.
4. Устройство закачки по п. 1 или 2, в котором герметизирующая конструкция определяет герметизирующую область входа, выполненную с возможностью подвергаться воздействию давления на входе, и опорную герметизирующую область,
выполненную с возможностью подвергаться воздействию опорного давления.
5. Устройство закачки по п. 4, в котором входная и опорная герметизирующие области являются по существу равными.
6. Устройство закачки по п. 4, в котором входная и опорная герметизирующие области являются различными для того, чтобы установить силу смещения на втором элементе клапана под воздействием давления на входе и опорного давления.
7. Устройство закачки по п. 1, в котором устройство закачки выполнено таким образом, что давление на входе создает силу на элементе клапана для осуществления перемещения элемента клапана в таком направлении, чтобы увеличить поток, а опорное давление создает силу на элементе клапана для осуществления перемещения упомянутого элемента клапана в таком направлении, чтобы уменьшить поток.
8. Устройство закачки по п. 1, в котором часть герметизирующей конструкции находится в сообщении с выходом корпуса.
9. Устройство закачки по п. 8, в котором герметизирующая конструкция выполнена так, чтобы по существу устранить влияние давления на выходе на элемент клапана.
10. Устройство закачки по п. 8 или 9, в котором герметизирующая конструкция выполнена таким образом, что давление на выходе создает первую и вторую, по существу равные и противоположные силы на втором элементе клапана, так что любая итоговая сила по существу минимизируется.
11. Устройство закачки по п. 8, в котором герметизирующая конструкция выполнена таким образом, чтобы давление на выходе обеспечивало желаемую смещающую силу на втором элементе клапана.
12. Устройство закачки по п. 1, в котором герметизирующая конструкция определяет первую и вторую герметизирующие области выхода между вторым элементом клапана и корпусом, и каждая из первой и второй герметизирующих областей выхода выполнена с возможностью подвергаться воздействию давления на выходе.
13. Устройство закачки по п. 12, в котором первая и вторая герметизирующие области выполнены так, чтобы давление на выходе
создавало силу на втором элементе клапана в противоположных направлениях.
14. Устройство закачки по п. 12 или 13, в котором первая и вторая герметизирующие области выхода являются по существу равными.
15. Устройство закачки по п. 12 или 13, в котором первая и вторая герметизирующие области выхода являются различными.
16. Устройство закачки по любому предшествующему пункту, в котором герметизирующая конструкция включает в себя один или более элементов уплотнения.
17. Устройство закачки по п. 1, в котором герметизирующая конструкция включает в себя первую и вторую герметизирующие сборки, которые проходят между вторым элементом клапана и корпусом.
18. Устройство закачки по п. 17, в котором каждая из первой и второй герметизирующих сборок включает в себя один или более элементов уплотнения.
19. Устройство закачки по п.п. 17 или 18, в котором первая герметизирующая сборка изолирует вход корпуса от выхода корпуса, так что гидравлическое соединение между входом и выходом направляется через путь потока во втором элементе клапана.
20. Устройство закачки по п. 17 или 18, в котором вторая герметизирующая сборка изолирует выход корпуса от опорного порта корпуса.
21. Устройство закачки по п. 17 или 18, в котором первая герметизирующая сборка определяет герметизирующую область входа, расположенную в устройстве, подвергаемом воздействию давления на входе.
22. Устройство закачки по п. 17 или 18, в котором первая герметизирующая сборка определяет первую герметизирующую область выхода, расположенную в устройстве, подвергаемом воздействию давления на выходе.
23. Устройство закачки по п. 17 или 18, в котором вторая герметизирующая сборка определяет опорную герметизирующую область, расположенную в устройстве, подвергаемом воздействию опорного давления.
24. Устройство закачки по п. 17 или 18, в котором вторая герметизирующая сборка определяет вторую герметизирующую область выхода, расположенную в устройстве, подвергаемом воздействию давления на выходе.
25. Устройство закачки по п. 1, включающее в себя смещающую конструкцию, выполненную с возможностью смещения второго элемента клапана в желаемом направлении.
26. Устройство закачки по п. 25, в котором смещающая конструкция выполнена с возможностью смещения второго элемента клапана в таком направлении, чтобы уменьшить поток между входом и выходом.
27. Устройство закачки по п. 25 или 26, в котором второй клапан организуется в устройстве так, чтобы перемещаться в направлении уменьшения потока за счет комбинации смещающей силы от смещающей конструкции и воздействия опорного давления и перемещаться в направлении увеличения потока под воздействием давления на входе.
28. Устройство закачки по п. 25 или 26, в котором при использовании смещающая конструкция создает силу на втором элементе клапана для обеспечения желаемого перепада давлений в устройстве закачки.
29. Устройство закачки по п. 1 для использования при закачке текучей среды в скважинное место работ.
30. Устройство закачки по п. 1, в котором при использовании входное давление текучей среды на входе корпуса по меньшей мере частично определяется давлением текучей среды в связанной линии закачки и/или в связанном источнике закачиваемой текучей среды, а выходное давление текучей среды по меньшей мере частично определяется давлением текучей среды в связанном целевом месте работ.
31. Устройство закачки по п. 1, в котором опорное давление является атмосферным или меньше атмосферного.
32. Устройство закачки по п. 1, в котором порт опорного давления выполнен с возможностью сообщения с источником опорного давления, исключая опорное давление из целевого места работ.
33. Устройство закачки по п. 1, в котором порт опорного
давления выполнен с возможностью сообщения с локальным источником опорного давления.
34. Устройство закачки по п. 1, включающее в себя источник опорного давления.
35. Устройство закачки по п. 34, в котором источник опорного давления расположен внутри корпуса.
36. Устройство закачки по п. 1, в котором порт опорного давления выполнен с возможностью сообщения с источником опорного давления, находящимся в удаленном месте.
37. Устройство закачки по п. 1, в котором выход корпуса выполнен с возможностью сообщения с целевым местом работ, которое расположено с одной стороны от устройства изменения давления, а порт опорного давления выполнен с возможностью сообщения с местом работ, которое расположено с противоположной стороны от устройства изменения давления.
38. Устройство закачки по п. 37, в котором устройство изменения давления может включать в себя насос.
39. Устройство закачки по п. 1, в котором выход корпуса выполнен с возможностью сообщения со входом сборки насоса, а порт опорного давления выполнен с возможностью сообщения с выходом той же самой сборки насоса.
40. Устройство закачки по п. 1, в котором опорное давление в порту опорного давления может изменяться пользователем.
41. Устройство закачки по п. 1, в котором первый и второй элементы клапана совместно определяют ограничение потока для обеспечения противодавления на входной стороне, поддерживающее давление на входе выше давления на выходе.
42. Устройство закачки по п. 1, в котором первый и второй элементы клапана могут выборочно зацепляться друг за друга для того, чтобы первый элемент клапана выборочно запечатывал путь потока во втором элементе клапана.
43. Устройство закачки по п. 42, в котором второй элемент клапана выполнен с возможностью перемещения в корпусе для отделения от первого элемента клапана, чтобы таким образом разрешить потоку протекать через путь потока.
44. Устройство закачки по п. 42, в котором первый элемент
клапана зафиксирован относительно корпуса, так что для изменения потока требуется перемещение второго элемента клапана.
45. Устройство закачки по п. 1, в котором первый элемент клапана определяется компонентом, который является отдельным от корпуса, при этом первый элемент клапана выполнен с возможностью перемещения внутри корпуса.
46. Устройство закачки по п. 1, в котором первый элемент клапана расположен на входной стороне второго элемента клапана.
47. Устройство закачки по п. 1, в котором устройство включает в себя ограничивающую конструкцию, выполненную с возможностью ограничения или сужения перемещения первого элемента клапана, причем ограничивающая конструкция ограничивает перемещение первого элемента клапана в точке ограничения и позволяет второму элементу клапана перемещаться за точкой ограничения и выходить из зацепления с первым элементом клапана.
48. Устройство закачки по п. 1, включающее в себя по меньшей мере один обратный клапан, выполненный с возможностью предотвращения потока через устройство закачки в направлении от его выхода ко входу.
49. Способ закачки текучей среды в целевое место работ, в котором:
подают закачиваемую текучую среду на вход корпуса устройства закачки;
соединяют выход корпуса с целевым местом работ;
соединяют опорный порт корпуса с источником опорного давления;
обеспечивают перемещение второго элемента клапана относительно первого элемента клапана с помощью воздействия давления на входе корпуса и давления в порту опорного давления корпуса, причем такое перемещение обеспечивает регулирование потока, текущего через путь потока элемента клапана.
50. Насосная система, содержащая:
выкидную линию;
насос, связанный с выкидной линией и имеющий входную сторону и выходную сторону;
устройство закачки по любому из пп. 1-48, в котором выход
корпуса устройства закачки сообщен с выкидной линией на входной стороне насоса.
51. Насосная система по п. 50, в которой порт опорного давления корпуса устройства закачки сообщен с выкидной линией на выходной стороне насоса.
52. Система закачки для закачивания текучей среды в целевое место работ, содержащая:
линию закачки, соединенную с источником закачиваемой текучей среды;
устройство закачки, соединенное с линией закачки и включающее в себя:
корпус, имеющий вход, соединенный с линией закачки, выход для соединения с целевым местом закачки и отдельный опорный порт для соединения с источником опорного давления;
первый элемент клапана, установленный внутри корпуса;
второй элемент клапана, установленный внутри корпуса и определяющий путь потока через него для обеспечения гидравлического соединения между входом и выходом корпуса; и
герметизирующую конструкцию, расположенную между вторым элементом клапана и корпусом и выполненную таким образом, что давление текучей среды на входе корпуса и в опорном порту корпуса прикладывает силу ко второму элементу клапана для осуществления перемещения второго элемента клапана относительно первого элемента клапана и изменения потока между входом и выходом.
53. Система закачки по п. 52, в которой устройство закачки определяет первое устройство закачки, причем система закачки включает в себя второе устройство закачки, расположенное по ходу потока перед первым устройством закачки.
54. Система закачки по п. 53, в которой второе устройство закачки включает в себя выход, сообщающийся с входом первого устройства закачки.
55. Способ создания системы закачки, в котором:
определяют необходимый перепад давлений между линией закачки и целевым местом закачки, который поддерживает линию закачки при положительном давлении;
определяют эксплуатационный порог перепада давления закачиваемой текучей среды;
определяют необходимое количество дискретных стадий дросселирования в линии закачки для обеспечения необходимого перепада давлений между линией закачки и целевым местом работ при поддержании каждой стадии дросселирования ниже эксплуатационного порога перепада давления закачиваемой текучей среды; и
осуществляют монтаж множества устройств закачки на линии закачки для того, чтобы соответствовать определенному количеству дискретных стадий дросселирования.