[实用新型]具有集成传感器的井下井阀及系统

说明书

技术领域

本实用新型通常涉及一种具有集成传感器的井下井阀及系统。

背景技术

典型井包括例如用于隔离地层、预防井喷条件以及调节流量的各种阀。在这点上，典型井可以包括：用于调节产量的节流阀(choke valve)或者套筒阀；为了防止井喷不能处于关闭位置的安全阀；和地层隔离阀，所述地层隔离阀可以用于在钻井之后和完井作业能完成之前隔离地层。使用各种不同的通讯媒介，例如液压控制线路、电线和井液，可以从地面远程操作典型井的这些阀。但是，这些节流阀，套筒阀，安全阀，地层隔离阀不能方便确认井下状况、井阀的性能和井阀的状态，如井阀位置和井阀密封状况。

实用新型内容

本实用新型的具有集成传感器的井下井阀和系统所要解决的技术问题是便于使用者确认井下状况、井阀的性能和井阀的状态。

根据本实用新型的一个方面，一种具有集成传感器的井下井阀包括管状阀外壳、阀座、阀元件和传感器。所述阀座位于外壳的中心通路中并且限定了阀座上面的中心通路的第一部分和阀座下面的中心通路的第二部分。所述阀元件控制通过阀座的流量。所述传感器固定到外壳上以测量指示阀状态的属性。

根据本实用新型的另一方面，系统包括管柱、阀和传感器。所述阀控制位于阀上面的管柱的中心通路的一部分和位于阀下面的管柱的中心通路的一部分之间的流量。所述传感器安装在阀附近以测量指示所述阀的状态的属性。

本实用新型的有益技术效果是，利用本实用新型，可以测量井和井阀的各种属性，这些属性的示数被传递到井的地面以便确认井下状况、井阀的性能和井阀的状态，具体也可以用于确认井阀位置和井阀密封状况。

附图说明

本实用新型的优点和其它特征通过下面的附图、描述变得明显。

图1是根据本实用新型实施例的地层隔离阀的示意图；

图2是图示与根据本实用新型实施例的阀一起使用的传感器结构的示意图；

图3和4是图示根据本实用新型实施例的、用于检测阀操纵器的位置的传感器的示意图；

图5是说明使用根据本实用新型实施例的传感器来确认阀的位置和密封的方法的流程图；

图6是说明使用一个或者多个根据本实用新型实施例的传感器来确认阀的状态的方法的流程图；

图7是说明使用一个或者多个根据本实用新型实施例的传感器来确认阀的完整性的方法的流程图；

图8是说明使用一个或者多个根据本实用新型实施例的传感器来确定阀的操纵器的操作次数的方法的流程图；和

图9是说明使用根据本实用新型实施例的传感器来评价阀的性能的方法的流程图。

具体实施方式

本实用新型是一种具有集成传感器的井下井阀及用于该阀的系统，可以测量井和井阀的各种属性，这些属性的示数被传递到井的地面以便确认井下状况、井阀的性能和井阀的状态，具体也可以用于确认井阀位置和井阀密封状况。

参考图1，根据本实用新型的地层隔离阀(FIV)(也称作“隔层阀”)10的实施例控制着到达阀下特定地层的通路。在这点上，当FIV 10处于打开状态时(如在图1中所描述的)，FIV 10允许管柱例如示例性管柱30穿过FIV 10到达在FIV 10之下的区域。当FIV 10处于关闭状态时，FIV 10把在阀下面的区域和在FIV上面的区域之间的连通封锁起来。环形区域或者环形空间11可以被封隔器(未在图1中显示)封锁起来，所述环形空间11位于FIV 10的外表面和井的生产管道9之间。

如在此描述的，FIV 10包括多个传感器50、52、54、56、60、64和66，所述传感器测量井和FIV 10的各种属性。如下面进一步所描述的，这些属性的示数被传递到井的地面以便确认井下状况、FIV 10的性能和FIV的状态。根据本实用新型的一些实施例，传感器50、52、54、56、60、64和66通常被固定到FIV 10的外壳19上，这意味着阀50、52、54、56、60、64和/或66可能与外壳19是一个整体，也可能位于外壳19的内部。