(12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP 2634364 B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. E21B 43/12 (2006.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert 201.03.16 (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet 2014..1 (86) Europeisk søknadsnr 1316973.4 (86) Europeisk innleveringsdag 2009.06.0 (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato 2013.09.04 (30) Prioritet 2008.06.07, GB, 08473 (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK TR (62) Avdelt fra EP2288787, med inndato 2009.06.0 (73) Innehaver Camcon Oil Limited, St Johns Innovation Centre Cowley Road, CambridgeCambridgeshire CB4 0WS, GB-Storbritannia (72) Oppfinner Wygnanski, Wladyslaw, Dr., 7 Red Hill Lane, Cambridge, Cambridgeshire CB22 JR, GB-Storbritannia (74) Fullmektig Tandbergs Patentkontor AS, Postboks 170 Vika, 0118 OSLO, Norge (4) Benevnelse Gassinjeksjon-kontrollenheter og driftsmetoder for bruk av disse (6) Anførte publikasjoner WO-A1-00/7484 GB-A- 2 342 04 GB-A- 2 380 06 US-A- 4 13 76 US-B1-6 98 621
1 Beskrivelse Oppfinnelsens felt [0001] Den aktuelle oppfinnelsen gjelder gassinjeksjon-kontrollenheter, spesielt for bruk i et brønnhull for å kontrollere injeksjonen av en gass inn i en slange eller et rør for å løfte en væske opp slangen, som f.eks. råolje. Oppfinnelsens bakgrunn [0002] WO-A-00/7484 beskriver et apparat og en metode for å kontrollere væskeflyten i et brønnhull. Den gir et sidelommerør som har en ventil for å kontrollere væskestrømmen fra rørets utside til røret. 1 20 2 30 3 [0003] I kjente oljeekstraksjonsteknikker injiseres gass inn i et rør med råolje for å løfte oljen opp i slangen der selve oljereservoarets trykk ikke er nok til å gjøre dette, eller for å øke oljeflythastigheten videre. Denne teknikken refereres ofte til som "gassløft". Trykksatt gass leveres til ringrommet mellom den utvendige brønnhull-foringsrøret og den indre produksjonsrørstrengen, og injiseres inn i basen på væskekolonnen i rørstrengen gjennom en nedhulls-gassløfteventil. Effekten er å lufteråoljen, redusere dens tetthet og føre til at den resulterende gass- / olje-blandingen flyter opp røret. [0004] En kjent form for gassløft-oljebrønnkonfigurasjon er avbildet skjematisk i figur 1. Trykksatt gass leveres av en kompressorstasjon 2 til en injeksjonsgassmanifold 4. Manifolden deler opp gasstilførselen i fire separate matinger for de respektive brønner 6. Hver brønn har et ytre brønnhull-foringsrør 8 som gir en indre produksjonsrørstreng eller rør. Gassen mates inn i ringrom 12 definert mellom foringsrøret og rørstrengen. Gassen injiseres deretter inn i rørstrengen i nærheten av dens base via en gassløftingsventil 14. [000] Råolje 16 trekkes opp rørstrengen og blandes med den injiserte gassen mens blandingen løftes oppover. Blandingen mates ut av brønnhodet 16 til en produksjonsmanifold 18 der den kombineres med tilførslene fra de andre brønnene 6. Den kombinerte blandingen mates til gass- / oljeseparator 20. Her separeres den injiserte gassen fra oljen og mates til kompressorstasjonen 2 for rekompresjon og reinjeksjon Den ekstraherte oljen mates til lager 22, før fremad tilførsel langs rør 24. [0006] Mengden gass som skal injiseres inn i en spesiell brønn for å maksimere oljeproduksjonen varierer i henhold til en rekke faktorer, som f.eks. brønnforholdene
2 1 20 2 30 og geometriene. Væskeproduksjonshastigheten vil også variere avhengig av viskositeten til den ekstraherte væsken og den geografiske plasseringen av selve brønnen. En graf som illustrerer et typisk forhold mellom gassinjeksjonens hastighet og væskeproduksjonshastigheten vises i figur 2. Denne formen for graf refereres vanligvis til som "gassløft-ytelseskurve" og genereres på grunnlag av et konstant injeksjonstrykk fra gassen. For mye eller for lite gass vil føre til avvik fra den mesteffektive produksjonsstatusen. Primærmålet for optimeringen er å sikre at løftegassen brukes i hver individuelle brønn i en hastighet som oppnår maksimumsproduksjon fra feltet, mens man minimerer forbruket av trykksatt gass. I det viste eksempelet er produksjonshastigheten optimert ved en gassinjeksjonshastighet på rundt 2,000 Sm 3 /d (standard kubikkmetre per dag) (0.9MMscf/d (million standard kubikkfot per dag)) og åpningsstørrelsen på gassinjeksjonsventilen må velges i henhold til dette. [0007] I eksisterende gassløftkonfigurasjoner, har gassløftingsventilen en åpningsdiameter som er valgt for å maksimere produksjonen fra den gitte brønnen basert på gasstrykket som leveres til brønnen. Men, hvis omstendighetene endres og en annerledes gassflythastighet ønskes for å optimere produksjonen, er det nødvendig å stoppe produksjonen før åpningen kan skiftes ut med en i ønsket diameter. En "avlastingsprosedyre" må deretter utføres for å gjenoppta produksjonen. [0008] Avlasting av brønnhullet er en arbeidskrevende prosess, noe som vil vises fra følgende diskusjon med referanse til figurene 3A til 3C. Flere gassinjeksjonsventiler brukes for å gi forskjellige trykkontrollerte faser for å sekvensielt fjerne den statiske væsken fra ringrommet i løpet av gassløftingens oppstart. I tillegg til gassløftingsventil 14 har det avbildede brønnhullet avlastingsventilene 30, 32. Innledningsvis senker injeksjonstrykket væskenivået i ringrommet mellom det ytre brønnhull-foringsrøret 8 og den indre produksjonsrørstrengen, skyller ut ringrommet 12 til ventil 30 avdekkes som vist i figur 3B. På dette tidspunktet injiseres gass inn i det indre røret via ventilen 30 og rørets trykk senkes. Mens trykket i det indre røret faller, faller også væskenivåene i ringrommet 12. På dette punktet, der ventil 32 avdekkes som vist i figur 3C, injiseres gass inn i det indre røret via ventil 32 og ventil 30 er avslått. Dette fortsetter til avlastingsprosessen er fullført. 3 [0009] I praksis befinner gassløftingsventiler seg ofte i siderør, som vist i figur 4. Hvert rør 40 er vanligvis formet med rørstrengen brukt i et brønnhull ved bruk av "kickover"-verktøy for å fysisk deformere sideveggen på røret, noe som i seg selv er en tidskrevende og vanskelig prosedyre. Hver ventil 30, 32 og 14 er installert i et respektivt rør 40. En pakker 42 befinner seg på basen av ringrommet 12 og fungerer
3 som en tetning mellom den oljeproduserende fjellformasjonen som omgir brønnhullet, foringsrør 8 og rør for å hindre gass i å komme inn i produksjonssonen. [00] For å endre åpningsstørrelsen på gassventil 14 er det nødvendig å avslutte gassinjeksjonen og stoppe oljeproduksjonen. Glatt ståltråd brukes for å endre gassløftingsventilen og skifte den ut med en som har en annen åpningsdiameter. For å gjenoppta gassinjeksjonen, gjentas avlastningsprosessen. [0011] Alle modifikasjoner ved eksisterende konfigurasjoner vil måtte kunne overleve lenge (vanligvis til år) i svært tøffe forhold under jording, ved dybder på rundt 1 km eller mer. Det omgivende trykket vil være svært høyt (200 bar eller mer) og høye temperaturer er svært sannsynligvis. Oppsummering av oppfinnelsen 1 20 2 [0012] Den aktuelle oppfinnelsen beskriver en gassinjeksjon-kontrollenhet for bruk i et brønnhull for å kontrollere injeksjonen av gass inn i et rør som inneholder råolje for å løfte oljen opp i røret,og som består av et hus, og minst to kontrollventil-arrangementer innen huset, der hvert arrangement har: et inntak for å motta gass fra en trykksatt tilførsel, et uttak for å levere trykksatt gass for injeksjon inn i nevnte rør, et inntak i en væskebane mellom inntaket og uttaket, og en utløser tilknyttet inntaksventilen, hver utløser kan kontrolleres uavhengig for å veksle den respektive inntaksventilen mellom den åpne og lukkede konfigurasjoner, der hver kontrollventilarrangement inkluderer en fjernbar flytbegrenser i sitt uttak. 30 3 [0013] En slik enhet muliggjør variasjon i hastigheten av gassinjeksjonen ved en gitt dybde inn i en produksjonsrørstreng uten at man må stoppe oljeproduksjonen. Videre kan gassinjeksjonen slås av og på etter behov, uten å forstyrre ringrommets åpningsmiljø som omgir rørstrengen. Dette gir driftsfleksibilitet som ikke er tilgjengelig hos kjente gassløftingsteknikker. [0014] Fortrinnsvis beskrives minst to kontrollventilarrangementer som er konfigurert for å levere gass ved forskjellige respektive flythastigheter ved deres uttak når deres inntak er koblet til et felles gasstilførseltrykk. Mer spesifikt kan hver av de to kontrollventilarrangementene være en i et par, med arrangementene i hver par konfigurert for å tilføre gass ved hovedsakelig samme flyt som deres uttak. Dette elementet av redundans gir en sikkerhetsreserve hvis ett av arrangementene svikter.
4 [001] En foretrukket enhet inkluderer tre par med kontrollventilarrangementer, der hvert arrangement i det første, andre og tredje paret er konfigurert til å levere ca. %, 1 % og 30 % av maksimum flythastighet for enheten, henholdsvis. Denne kombinasjonen muliggjør prosentandelen av den maksimale flythastigheten som går forbi kontrollenheten som skal velges ved % inkrementer. 1 20 2 [0016] Alternativt kan det være fordelaktig å ha seks kontrollventilarrangementer, hver konfigurert for å tilføre ca, en sjettedel av maksimum flythastighet. I andre arrangementer kan andre kombinasjoner av flythastigheter fra seks eller et annet antall kontrollventilarrangementer brukes, avhengig av brukerens behov, og denne fleksibiliteten tilrettelegges av oppfinnelsen. [0017] Huset kan være designet for innsetting i ringrommet mellom det ytre brønnhullforingsrøret og den indre rørstrenger uten å kreve deformering av rørstrenger for å tilrettelegge for det. Fortrinnsvis er huset arrangert for bruk rundt utsiden på rørstrengen. Det kan ha en hovedsakelig rund konfigurasjon, for eksempel. [0018] I andre legemliggjøringer er enheten arrangert for innsetting i produksjonsrørstrengen, mellom deler av røret, med enheten som definerer en bane gjennom dette, slik at oljen kan flyte langs den mens den flyter fra en rørdel til en annen. [0019] Hver kontrollventilarrangement kan inkludere en sikkerhetsventil i væskebanen mellom dens uttak og inntaksventilen, med sikkerhetsventilen arrangert for å hindre at væsken flyter inn i arrangementet via dets uttak. 30 3 [0020] I foretrukne legemliggjøringer kan kontrollenheten inkludere et ekstra avlastningsventilarrangement for å selektivt levere gass til nevnte rør ved en betydelig høyere flythastighet enn kontrollventilarrangementene. Avlastnings- og gassløftingsventilene befinner seg av praktiske årsaker i en felles enhet. Avlastningsventilen kan brukes periodevis for å injisere gass ved høy hastighet. Alternativt kan avlastningen oppnås ved å åpne alle kontrollventilarrangementene. [0021] Den aktuelle oppfinnelsen beskriver også en metode for å kontrollere injeksjonen av gass inn i et rør som inneholder råolje for å løfte oljen opp røret, som består av disse trinnene: levering av en gassinjeksjon-kontrollenhet som består av et hus og minst to kontrollventilarrangementer innen huset, hvert arrangement hat et inntak for å motta gass fra en trykksatt tilførsel, et uttak for å levere trykksatt gass for injeksjon inn i
1 røret, en inntaksventil i en væskebane mellom inntaket og uttaket, og en utløser tilknyttet inntaksventilen, og hver utløser er uavhengig kontrollerbar for å veksle den respektive inntaksventilen mellom dens åpne og lukkede konfigurasjoner, velge en fjernbar flytbegrenser for hvert uttak i henhold til portstørrelsen som er nødvendig for det respektive kontrollventilarrangementet, sette inn en flytbegrenser i det respektive uttaket, koble uttaket på hvert arrangement til interiøret i røret, og selektivt drive hver utløser for å injisere gass inn i røret ved ønsket kombinert hastighet. [0022] Fortrinnsvis inkluderer metoden videre trinn for å overvåke uttaksflythastigheten til røret, og justere gassinjeksjonshastigheten inn i røret som en respons på den overvåkede uttaksflythastigheten. På denne måten kan hastigheten på gassinjeksjonen justeres for å optimere hastigheten på hydrokarbonekstraksjon på et brønn-for-brønn-grunnlag, uten å forstyrre produksjonsprosessen. 20 2 [0023] Videre beskriver den aktuelle oppfinnelsen en metode for å kontrollere ekstraksjonen av råolje via flere rør. Denne metoden består av å: utføre trinnene for metoden i oppfinnelsen for å kontrollere gassinjeksjonen inn i et rør som inneholder råolje for å løfte opp oljen i røret i forhold til hvert rør, overvåke utløpshastigheten til hvert rør, og justere injeksjonshastigheten for gass i minst ett rør i respons til de overvåkede uttaksflythastighetene. På samme måte kan gassløftingsoperasjoner optimeres på tvers av grupper med brønner eller til og med hele felt. Injeksjonshastigheter på samme felt kan koordineres for å optimere den generelle feltproduksjonshastigheten. Kort beskrivelse av tegningene 30 3 [0024] Kjente teknikker og legemliggjøringer av den aktuelle oppfinnelsen vil bli beskrevet ved hjelp av et eksempel med referanse til de medfølgende skjematiske tegningene, der: Figur 1 er et skjematisk diagram av en typisk gassløft-oljeekstraksjonskonfigurasjon, Figur 2 er en graf som viser et punkt for væskeproduksjonhastighet mot gassinjeksjon. Figurer 3A til 3C er side-tverrsnittplanet av et brønnhull ved suksessive trinn i løpet av en avlastingsprosedyre, Figur 4 er et perspektiv tverrsnittvisning av en kjent gassløftingskonfigurasjon, Figur er en transvers tverrsnittvisning av en gassinjeksjon-kontrollenhet som legemliggjør oppfinnelsen,
6 Figur 6 er en langsgående tverrsnittvisning av et kontrollventilarrangement for en kontrollenhet som legemliggjør oppfinnelsen, Figur 7 er en perspektiv visning av kontrollventilarrangementet i figur 6, Figurer 8 og 9 er tabeller som indikerer kontrollsekvenser for to alternative ventilkontroll-enhetskonfigurasjoner, Figur og 11 er sidevisninger av en gassinjeksjon-kontrollenhet som legemliggjør oppfinnelsen, Figur 12 er en perspektiv visning av en annen gassinjeksjon-kontrollenhet som legemliggjør oppfinnelsen, Figur 13 er en perspektiv transvers tverrsnittvisning av enheten i figur 12, og Figur 14 er en perspektiv langsgående tverrsnittvisning av enheten i figur 12. Detaljert beskrivelse av tegningene 1 20 2 30 3 [002] Figur er en transvers tverrsnittvisning gjennom en gassinjeksjon-kontrollenhet (0) som legemliggjør oppfinnelsen, Det vises innen et brønnhull-foringsrør 8 at diameteren kan variere fra sted til sted. I det illustrerte eksempelet har det en diameter på 178 mm (som har en klaring mellom enheten og foringsrøret 8 slik at væskeflyt kan passere utsiden av enheten), og omgir en rørstreng som har en diameter på 90 mm. Oppstreket sirkel 61 indikerer arbeidsplass-diameteren som er tilgjengelig for inkludering av kontrollenheten (her 12 mm) som tar med i betraktningen variasjoner i brønnhullets diameter og tilpasning. [0026] Kontrollenheten 0 er inndelt i åtte like segmenter 1 til 8 med et hus på 49. Alle segmentene fra 1 til 6 inneholder en kontrollventilarrangement som diskutert videre under, der hver inkluderer to ventiler 60, 62. [0027] Segment 7 inneholder en avlastningsventilarrangement. Segment 8 vises med tre kabler 9 som går gjennom den, ved bruk av eksempel. Dette ekstra segmentet muliggjør at kabler, hydrauliske trykklinjer, og/eller andre koblinger kan passere enheten og forlenge seg til andre enheter som er lavere ned i brønnhullet. [0028] En langsgående tverrsnittvisning gjennom en kontrollventilarrangement 64 for inkludering i en kontrollventil 0 som legemliggjør oppfinnelsen vises i figur 6 og en delvis transparent perspektivvisning av samme ventilarrangement vises i figur 7. [0029] Kontrollsignalene mates til ventilarrangementet via en kabel 66. Kabelen er koblet til en kontakt 68. Kontrollsignaler mates fra kabelen via kontakt 68 til elektronisk kontrollkretssystem 70.
7 [0030] Kontrollkretssystem 70 er i sin turn elektrisk koblet til en bistabil utløser 72. Utløseren kan brukes for å forlenge løftestang 74 nedover for å åpne inntakskontrollventilen 62. Dette åpner en væskebane fra inntaksport 7 til en gasskanal 78. [0031] Bistabile utløsere av en form som er egnet for legemliggjøringene av den aktuelle kontrollenheten er for eksempel beskrevet i de britiske patentnr. 234204 og 238006, de britiske patentsøknadutgivelser nr. 24662, and US Patent No. 698621. 1 20 2 30 3 [0032] Gasskanel 78 definerer en væskebane mellom inntaksventil 62 og sikkerhetskontrollventil 60. Ventil 60 befinner seg mellom gasskanal 78 og uttaksport 80. En flytbegrenser 82 befinner seg mellom uttaksporten som definerer en åpning som bestemmer hastigheten som gassen passerer gjennom uttaksporten med. Komponentene i ventilarrangementet befinner seg innen enhet 84 dannet av metall som f.eks. rustfritt stål. [0033] Med en bistabil utløser er ikke strøm nødvendig for å opprettholde ventilen i valgt åpen eller lukket posisjon og kun en kort puls er nødvendig for å sette den i den andre posisjonen. Dette betyr at kabel 66 kan være relativt lett, noe som gjør den lettere og håndtere og bruke. Dette er spesielt viktig når den går over en betydelig distanse til havbunnen, for eksempel, noe som kan være flere kilometer. [0034] Ved bruk av ventilarrangementet som vises i figurer 6 og 7, når det er nødvendig å utføre gassinjeksjon, mates et egnet signal til arrangementet langs kabel 66 via et kontrollkretssystem 70 til utløseren 72. Utløseren brukes for å åpne inntaksventil 62, slik at trykksatt gass fra brønnhullets ringrom kan komme inn inntaksport 76. Trykksatt gass flyter deretter gjennom inntaksventil 62 og gasskanal 78, og det resulterende trykket på sikkerhetsventil 60 fører til at ventilen åpnes, noe som fører til injeksjon av gass gjennom veggen på rørstrengen via uttaksporten 80. [003] Tabellen i figur 8 illustrerer hvordan seks ventilkontrollarrangementer kan innlemmes og brukes i en gassinjeksjonskontrollenhet som legemliggjør oppfinnelsen slik at den tilrettelegger for kontroll av hastigheten på gassinjeksjonen ved % inkrementer. To av ventilene muliggjør maksimum flyt når den er åpen, to muliggjør 1% hver og de to gjenværende ventilene muliggjør 30 % hver. Selektiv åpning av ventilene i forskjellige kombinasjoner som vist i figur 8 muliggjør at ønsket prosentandel av maksimum flythastighet kan injiseres. En syvende ventil er identifisert i figur 8 som representerer en tømme- eller avlastingsventil for å muliggjøre injeksjons med høy flythastighet, som diskutert heri.
8 [0036] En alternativ konfigurasjon vises i tabellen i figur 9. Her befinner seks ventilkontrollarrangementer seg som hver muliggjør ca. en sjettedel av maksimum flyt når de er åpne. I denne legemliggjøringen er ikke en ekstra tømmeventil inkludert og avlastning oppnås ved å åpne alle seks ventiler samtidig. Hvis man åpner alle kontrollventilene samtidig kan det tilrettelegge for raskere avlasting sammenlignet med å bytte til en separat avlastingsventil. [0037] Figurer og 11 viser en gassinjeksjon-kontrollenhet som legemliggjør oppfinnelsen som er installert rundt en rørstreng. 1 [0038] Øvre og nedre klemmemansjetter 90, 92 sikrer at enheten holder seg på plass. En kabelklemme på øvre klemmemansjett 94 holder kabelen 66 på plass. Delen av kabelen som går utover klemmen 94 vises ikke i figurene. Den passerer inn i kabelavslutningslomme 69 og kablingskanal 98 fra der den kobles til hvert ventilarrangement i tur. I praksis vil kabelavslutningslommen og kablingskanalen bli dekket av et metallplatedeksel og fylt med en innstøpingsblanding for å tette og beskytte mot vibrasjon. 20 2 30 3 [0039] En kabelomløpsdel 0 er definert langs lengden på kontrollenheten slik at kabler og/eller andre kontroll- eller tilførsellinjer kan gå utover enheten til andre enheter lavere ned i rørstrengen. I enkelte tilfeller kan det være færre ventilkontrollarrangementer og mer plass tilgjengelig i stedet for bruk av omløp i en enhet. [0040] En flytbegrenser i form av en venturiport 82 befinner seg i hver uttaksport 80. Dette kan konfigureres som en fjernbar plugg, som kan settes inn via den ytre periferiske overflaten på kontrollenheten. På denne måten kan portstørrelsen lett velges og defineres uavhengig i hvert ventilkontrollarrangement på enheten i henhold til de spesifikke kravene i den aktuelle brønnhullet, ved å sette inn en egnet plugg i hvert arrangement. Valg av portstørrelse kan derfor gjøres på stedet, kort tid før bruk av enheten, i stedet for i løpet av dens montering, slik at informasjon om egenskapene til det spesifikke brønnhullet kan tas med i betraktningen. [0041] Når det gjelder en avlastingsventil tetter pluggen kanskje bare åpningen det settes inn i på utsiden, og hindrer ikke på annen måte gassinjeksjonsbanen inn i rørstrengen. [0042] Figurer 12 til 14 er tilknyttet en videre legemliggjøring av oppfinnelsen. I motsetning til konfigurasjonen som beskrives over, som er arrangert for bruk rundt et
9 oljeproduserende rør, denne videre legemliggjørelsen er konfigurert for å settes inn i en rørstreng, mellom tilstøtende rørdeler. Gassinjeksjon-kontrollventilen 200, som figurer 12 til 14 er tilknyttet, inkluderer rørdeler 202 og 204 ved motsatte ender av dets hus for tilkobling av tilstøtende deler av produksjonsrøret ved bruk av egnede koblinger (vises ikke i figurene). Rørdelene 202, 204 sammen med hus 206 definerer en væskebane langs aksen på enheten for råolje som trekkes opp i produksjonsrøret. [0043] Huset 206 dannes som en solid enhet med kaviteter deri for å holde komponentene tilknyttet til gassflytkontrollen. Denne solide konstruksjonen beskytter disse komponentene mot den betydelige omgivende trykket i brønnhullets miljø. [0044] Den ytre overflaten på huset 206 definerer et omløpsspor 208 som går langs huset. Dette gir plass for kabler og/eller rør som skal gå forbi gasskontrollenheten slik at de når annet utstyr som brukes videre ned i brønnhullet under kontrollenheten. 1 20 [004] På samme måte som med den første legemliggjøringen som beskrives over, er individuelle flytbegrensere 2 i enheten tilgjengelige eksternt enheten for å tilrettelegge installasjon og/eller omplassering av en eller flere av begrenserne på feltet, like før bruk av kontrollenheten. Dette gjør at brukeren kan velge begrensere som passer til de spesifikke kravene for en gitt brønn. 2 30 3 [0046] Kontrollkablene for gasskontrollenheten kommer inn i huset 206 via et forseglet elektrisk kabelinntak 121. I en foretrukket konfigurasjon er to kontrollvaiere nok. De gir en dobbel funksjon. Kablene gir en lav likestrømsdryppladning til en ladekondensator innen huset 206. De brukes også for å lede kontrollsignaler til enheten og overføre informasjon tilbake fra enheten til overflaten. [0047] Kontrollkablene kan gå fra overflaten til enheten via et beskyttelsesrør laget av f.eks. stål. Innsiden av røret kan være forseglet mot sine omgivelser og koblet til en kavitet i kontrollenheten som inneholder kontrollelektronikk, der rørets innside og kaviteten har overflatens atmosfæriske trykk. Dette tilrettelegger for bruk av standardkomponenter for elektronikken, heller enn å kreve dyrere komponenter som kan fungere ved det høye trykket i et brønnhull. [0048] Et tverrgående tverrsnitt gjennom huset 206 vises i figur 13. I den avbildede legemliggjøringen vises seks kontrollventilarrangementer innen det solide huset. Konfigurasjonen av ventiler og utløsere i kontrollarrangementene er likt det som beskrives over i forhold til legemliggjøringen av figurer til 7. I tverrsnittet av figur 13
er hver Inntakskontrollventil 62 synlig, sammen med flytbegrenserne 82 som er i væskekommunikasjon med de respektive gassinjeksjon-uttaksportene. 1 [0049] Figur 14 viser en langsgående tverrsnittvisning gjennom gasskontrollenhetene av figurer 12 og 13. Planet for det tverrgående tverrsnittet gjennom inntakskontrollventilene 62 og flytbegrenserne 82 som er avbildet i figur 13 er markert ved en linje B-B i figur 14. Tversnittplanet i figur 14 passerer gjennom linje A-A merket på figur 13. [000] Den bistabile utløseren 72 som er tilknyttet hver inntaksventil 62 vises i figur 14. En øvre trykksatt kavitet 2 er definert ved huset 206 som er tilstøtende enden til utløseren 72 motsatt inntaksventil 62. Inntakskontrollventil 62 er eksponert for det omgivende hydrostatiske trykket via dens inntaksport 76. Kaviteten 2 er også eksponert for samme omgivende trykk for å sikre at trykket på hver side av utløseren 72 er balansert. Dette er for å unngå at det omgivende trykket tvinger inntaksventilen åpen ved å overkomme kraften som påføres av utløser 72. 20
11 Patentkrav 1 20 1. En gassinjeksjon-kontrollenhet (0, 200) for bruk i et brønnhull for å kontrollere injeksjonen av gass inn i et rør () som inneholder råolje for å løfte oljen opp i røret,og som består av et hus (49, 206), og minst to kontrollventil-arrangementer innen huset, der hvert arrangement har: et inntak (76) for å motta gass fra en trykksatt tilførsel, et uttak (80) for å levere trykksatt gass for injeksjon inn i nevnte rør, en inntaksventil (62) i en væskebane mellom inntaket og uttaket, og en utløser (72) tilknyttet inntaksventilen, hver utløser kan kontrolleres uavhengig for å veksle den respektive inntaksventilen mellom den åpne og lukkede konfigurasjoner, karakterisert ved at hvert kontrollventilarrangement inkluderer en fjernbar flytbegrenser (82, 2) i sitt uttak. 2. En enhet i krav 1, der flytbegrenseren kan settes inn via en ytre periferisk overflate på kontrollenheten. 3. En enhet i krav 1 eller krav 2, med minst to kontrollventilarrangementer som er konfigurert for å levere gass i forskjellige flythastigheter til hverandre ved deres uttak (80) når deres inntak (76) er tilkoblet en felles gasstilførsel. 2 4. En enhet i krav 3 der begge de to kontrollventilarrangementene er en i et par med to kontrollventilarrangementer, med arrangementene i hvert par konfigurert til å levere gass ved hovedsakelig samme flythastighet ved deres uttak (80) når inntakene (76) er tilkoblet en felles gasstilførsel.. En enhet i krav 4 inkludert tre par med kontrollventilarrangementer, der hvert arrangement i det første, andre og tredje paret er konfigurert til å levere ca. %, 1 % og 30 % av maksimum flythastighet for enheten, henholdsvis. 30 6. En enhet i hvilket som helst av de foregående kravene der huset (49, 206) har en hovedsakelig ringformet konfigurasjon for bruk rundt et rør (). 3 7. En enheten i hvilket som helst av kravene 1 til der enheten er arrangert for å kobles i bruk mellom deler av et rør (). og definere en bane for oljen som er mellom delene av et rør.
12 8. En enheten i hvilket som helst av de foregående kravene der enheten har en sentral langsgående akse og uttakene befinner seg på et felles plan som går perpendikulært til den sentrale aksen. 1 20 2 30 3 9. En enhet i hvilket som helst av de foregående kravene, der kontrollventilarrangementet inkluderer en sikkerhetsventil (60) i væskebanen mellom den uttak (80) og inntaksventilen (62), med sikkerhetsventilen arrangert for å hindre at væsken flyter inn i arrangementet via dets uttak.. En enhet i hvilket som helst av de foregående kravene, inkludert et avlastningsventilarrangement for å selektivt levere gass til nevnte rør ved en betydelig høyere flythastighet enn kontrollventilarrangementene. 11. En metode for å kontrollere injeksjonen av gass inn i et rør () som inneholder råolje for å løfte oljen opp røret, som består av disse trinnene: levering av en gassinjeksjon-kontrollenhet (0, 200) som består av et hus (49, 206) og minst to kontrollventilarrangementer innen huset, hvert arrangement hat en inntak (76) for å motta gass fra en trykksatt tilførsel, et uttak (80) for å levere trykksatt gass for injeksjon inn i røret, en inntaksventil (62) i en væskebane mellom inntaket og uttaket, og en utløser (72) tilknyttet inntaksventilen, og hver utløser er uavhengig kontrollerbar for å veksle den respektive inntaksventilen mellom dens åpne og lukkede konfigurasjoner, velge en fjernbar flytbegrenser (82, 2) for hvert uttak i henhold til portstørrelsen som er nødvendig for det respektive kontrollventilarrangementet, sette inn en flytbegrenser (82, 2) i det respektive uttaket (80), koble uttaket (80) på hvert arrangement til interiøret i røret (), og selektivt drive hver utløser (72) for å injisere gass inn i røret ved ønsket kombinert hastighet. 12. En metode i krav 11, der hver flytbegrenser settes inn i det respektive uttaket via en ytre periferisk overflate på kontrollenheten. 13. En metode i krav 11 eller 12 inkludert disse videre trinnene: overvåke utløpshastigheten til røret (), og justere injeksjonshastigheten for gass inn i røret i respons til den overvåkede uttaksflythastigheten. 14. En metode for å kontrollere ekstraksjonen av råolje via flere rør, består av å utføre disse trinnene fra hvilke som helst av kravene 11 til 13 tilknyttet hvert rør ();
13 overvåke utgangsstrømhastigheten for hvert rør, og justere gassens injeksjonshastighet inn i minst ett rør som respons på de overvåkede utgangsstrømhastighetene.
1/ Tegning
2/ NO/EP2634364
3/ NO/EP2634364
4/ NO/EP2634364
/ NO/EP2634364
6/ NO/EP2634364
7/ NO/EP2634364
8/ NO/EP2634364
9/ NO/EP2634364
/ NO/EP2634364