專利名稱：利用電磁學(xué)的水控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開物總體上涉及用于對進(jìn)入井筒中生產(chǎn)管柱(productionstring)的流體流 進(jìn)行選擇性控制的系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)：
諸如油和氣的碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锸抢勉@到地層中的井筒從地層采出的。這 種井一般是通過沿井筒長度放置保護(hù)性外殼(casing)并在每個(gè)這種生產(chǎn)帶附近給保護(hù)性 外殼打孔以便將地層流體(例如，碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔?提取到井筒中來完成的。這些 生產(chǎn)帶有時(shí)候是通過在生產(chǎn)帶之間安裝封隔器(packer)來彼此隔開的。進(jìn)入井筒的來自 每個(gè)生產(chǎn)帶的流體被吸到延伸至表面的管道中。期望沿生產(chǎn)帶有基本上均勻的排出。不均 勻的排出可能導(dǎo)致不期望的情況，例如侵襲性氣錐或水錐。例如，在產(chǎn)油井的情況下，氣錐 可能使得氣流進(jìn)入井筒，這會顯著降低油的產(chǎn)量。同樣地，水錐可能使得水流進(jìn)入產(chǎn)油流， 這會降低所產(chǎn)油的數(shù)量和質(zhì)量。因此，期望跨生產(chǎn)帶提供均勻的排出和/或選擇性隔離或 降低生產(chǎn)帶中經(jīng)歷不期望水和/或氣流的進(jìn)入的能力。本公開物解決現(xiàn)有技術(shù)的這些和其它需求。

發(fā)明內(nèi)容
在各方面，本公開物提供了一種用于控制井筒管道與井筒環(huán)形套管之間的流體流 的裝置。在一種實(shí)施例中，該裝置包括流控制設(shè)備，該設(shè)備響應(yīng)于來自發(fā)電機(jī)的信號而控制 流體流，其中發(fā)電機(jī)響應(yīng)于導(dǎo)電流體流而產(chǎn)生電能。因?yàn)樘細(xì)浠衔锪黧w是不導(dǎo)電的，所以 電能不是由碳?xì)浠衔锪鳟a(chǎn)生的。相反，諸如咸水或水的流體是導(dǎo)電的，而且會使發(fā)電機(jī)產(chǎn) 生電能。因此，響應(yīng)于流動(dòng)流體的電屬性，流控制設(shè)備可以在打開位置與閉合位置之間被致 動(dòng)。在一種實(shí)施例中，流控制設(shè)備可以包括從發(fā)電機(jī)接收電能的致動(dòng)器和可操作地耦 接到該致動(dòng)器的閥門。該致動(dòng)器可以是螺線管、煙火元件、可熱熔元件、磁流變元件和/或 電流變元件。在某些實(shí)施例中，致動(dòng)器在發(fā)電機(jī)生成預(yù)設(shè)值的感生電壓后操作。在其它實(shí) 施例中，流控制設(shè)備可以包括配置成檢測來自發(fā)電機(jī)的電能并響應(yīng)于檢測到預(yù)定的電壓值 而致動(dòng)閥門的電路。在一些布置中，致動(dòng)器可以包括存儲從發(fā)電機(jī)接收到的電能的能量存 儲元件和/或配置成向致動(dòng)器供電的電源。在各方面，發(fā)電機(jī)可以使用沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置的一對電極來產(chǎn)生電能。 在一種布置中，靠近這對電極放置的一個(gè)或多個(gè)元件沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑產(chǎn)生磁場，從 而使電極產(chǎn)生電壓。在另一種布置中，這對電極響應(yīng)于與導(dǎo)電流體的接觸而產(chǎn)生電化學(xué)勢。 在此類實(shí)施例中，這對電極可以包括異金屬。在各方面，本公開物提供了一種用于控制井筒管道與井筒環(huán)形套管之間的流體流 的方法。該方法可以包括利用流控制設(shè)備來控制井筒管道與井筒環(huán)形套管之間的流體流， 及利用由導(dǎo)電流體流產(chǎn)生的電能來啟動(dòng)流控制設(shè)備。在各方面，該方法還可以包括利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能，并將電能存儲在電力存儲元件中。在各方面，該方法可以包括利用發(fā)電機(jī) 產(chǎn)生電能；檢測來自發(fā)電機(jī)的電能；及一旦檢測到預(yù)定的電壓值就啟動(dòng)流控制設(shè)備。在某些實(shí)施例中，該方法可以包括通過沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置一對電極來產(chǎn)生電能；及靠近這對電極放置至少一個(gè)元件來沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑產(chǎn)生磁場。在其它 實(shí)施例中，電能可以是通過沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置一對電極來產(chǎn)生的。這對電極可以 電耦接到流控制設(shè)備，并響應(yīng)于與導(dǎo)電流體的接觸而產(chǎn)生電化學(xué)勢。在各方面，本公開物提供了一種用于控制具有井筒管道的鉆井中流體流的方法。 該方法可以包括沿井筒管道放置流控制設(shè)備；沿導(dǎo)電流體流放置一對電極；利用這對電 極產(chǎn)生電信號；及利用所產(chǎn)生的電信號致動(dòng)流控制設(shè)備。應(yīng)當(dāng)理解，為了可以更好地理解以下具體描述，還為了對本領(lǐng)域的貢獻(xiàn)可以被理 解，已經(jīng)對本公開物的更重要特征的例子進(jìn)行了概述，而不是更廣泛地描述。當(dāng)然，本公開 物還有其它特征將在下文中描述并且將構(gòu)成所附權(quán)利要求的主題。


通過參考以下具體描述并結(jié)合附圖一起考慮，本公開物的優(yōu)點(diǎn)和更多方面將很容 易被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，并變得更好理解，其中貫穿若干附圖，相同的標(biāo)號指示相同 或相似的元件，而且附圖中圖1是根據(jù)本公開物一種實(shí)施例的結(jié)合了流入控制系統(tǒng)的示例性多帶井筒與生 產(chǎn)組件的示意性正視圖；圖2是根據(jù)本公開物一種實(shí)施例的結(jié)合了流入控制系統(tǒng)的示例性空心(open hole)生產(chǎn)組件的示意性正視圖；圖3是根據(jù)本公開物一種實(shí)施例制造的示例性生產(chǎn)控制設(shè)備的示意性截面圖；圖4是根據(jù)本公開物一種實(shí)施例制造的例示性發(fā)電機(jī)的等大視圖；圖5是根據(jù)本公開物一種實(shí)施例制造的流入控制設(shè)備的示意圖；圖6是結(jié)合根據(jù)本公開物一種實(shí)施例制造的流入控制設(shè)備的一種實(shí)施例使用的 例示性電路的示意圖；圖7是根據(jù)本公開物一種實(shí)施例制造的例示性閥門的示意圖；及圖8是結(jié)合根據(jù)本公開物一種實(shí)施例制造的流入控制設(shè)備的一種實(shí)施例使用的 例示性信號發(fā)生器的示意圖。
具體實(shí)施例方式本公開物涉及用于控制碳?xì)浠衔锷a(chǎn)井的生產(chǎn)的設(shè)備與方法。本公開物可以有 不同形式的實(shí)施例。這在附圖中示出，并將在此本公開物的具體、特定實(shí)施例中進(jìn)行描述， 應(yīng)當(dāng)理解本公開物應(yīng)被認(rèn)為是所公開物原理的例證，也不是要將所公開物限制到在此所例 示和描述的內(nèi)容。而且，盡管實(shí)施例可以描述為具有一個(gè)或多個(gè)特征或者兩個(gè)或更多個(gè)特 征的組合，但這種一個(gè)特征或者特征的組合不應(yīng)當(dāng)看作是必需的，除非明確地聲明為必需 的。首先參考圖1，示出了鉆透地表12并進(jìn)入一對地層14、16的示例性井筒10，其中 期望從地層14、16產(chǎn)出碳?xì)浠衔?。就象本領(lǐng)域所公知的那樣，井筒10被金屬保護(hù)性外殼包起來，且多個(gè)孔18穿過并延伸到地層14、16中，使得生產(chǎn)流體可以從地層14、16流到井 筒10中。井筒10有偏斜或基本上水平的支管19。井筒10有大體上在20處示出的晚期 (late-stage)生產(chǎn)組件，在那里布置以油管柱22，其中油管柱22從位于井筒10表面26的 井頭24向下延伸。生產(chǎn)組件20定義沿其長度的內(nèi)部軸向流孔28。環(huán)形套筒30限定在生 產(chǎn)組件20和井筒的保護(hù)性外殼之間。生產(chǎn)組件20有偏斜的、大體上水平的部分32，該部分 32沿井筒10的偏斜支管19延伸。生產(chǎn)設(shè)備34放到沿生產(chǎn)組件20的選定點(diǎn)上。可選地， 每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備34在井筒10中通過一對封隔設(shè)備36隔開。盡管圖1中只示出了兩個(gè)生產(chǎn) 設(shè)備34，但事實(shí)上，可以以串聯(lián)方式沿水平部分32布置大量的這種設(shè)備。每個(gè)生產(chǎn)設(shè)備34的特征是生產(chǎn)控制設(shè)備38，該生產(chǎn)控制設(shè)備38用于管理進(jìn)入生產(chǎn)組件20的一種或多種流體流的一個(gè)或多個(gè)方面。如在此所使用的，術(shù)語“流體”包括液 體、氣體、碳?xì)浠衔?、多相流體、兩種或更多種流體的混合物、水、咸水、諸如鉆探泥漿的工 程流體、諸如水的從表面噴射出的流體及諸如油和氣的自然出現(xiàn)的流體。此外，對水的參考 應(yīng)當(dāng)認(rèn)為還包括基于水的流體；例如咸水或鹽水。根據(jù)本公開物的實(shí)施例，生產(chǎn)控制設(shè)備 38可以有多種確保選擇性操作與受控流體流通過其的可選構(gòu)造。圖2例示了示例性空心井筒布置11，其中可以使用本公開物的生產(chǎn)設(shè)備?？招木?筒11的構(gòu)造與操作大多數(shù)方面都類似于前面描述過的井筒10。然而，井筒11的布置具有 沒加外殼的鉆孔，該鉆孔直接對地層14、16開放。因此，生產(chǎn)流體直接從地層14、16流到在 生產(chǎn)組件21和井筒11的壁之間限定的環(huán)形套筒30中。沒有孔，且空心的封隔器36可以 用于隔離生產(chǎn)控制設(shè)備38。生產(chǎn)控制設(shè)備的本質(zhì)是將流體流直接從地層16引導(dǎo)到最近的 生產(chǎn)設(shè)備34，由此導(dǎo)致平衡的流。在有些情況下，封隔器可以從空心完井中忽略?，F(xiàn)在參考圖3，示出了用于控制從儲集層進(jìn)入井筒管道(例如，圖1的油管柱22) 的流孔102中的流體流的生產(chǎn)控制設(shè)備100的一種實(shí)施例。這種流控制可以與水含量相關(guān)。 此外，控制設(shè)備100可以沿生產(chǎn)井的截面分布，以提供在多個(gè)位置的流體控制。例如，這對 于使其中期望水平井“跟部”處比該水平井“趾部”處有更大流速的情況下的油生產(chǎn)流均衡 是有利的。通過適當(dāng)?shù)嘏渲蒙a(chǎn)控制設(shè)備100，例如通過壓力均衡化或者通過約束氣或水的 流入，井的所有者可以增加儲油層將有效排出的可能性。以下將討論用于控制生產(chǎn)的一個(gè) 或多個(gè)方面的示例性設(shè)備。在一種實(shí)施例中，生產(chǎn)控制設(shè)備100包括用于降低流體中帶入的顆粒的量和大小 的顆?？刂圃O(shè)備110、控制從地層的總體排出速率的流入控制設(shè)備120及基于生產(chǎn)控制設(shè) 備中流體的水含量來控制流入?yún)^(qū)域的流入流體控制設(shè)備130。顆?？刂圃O(shè)備110可以包括 諸如砂篩和相關(guān)聯(lián)的礫石填充的已知設(shè)備。現(xiàn)在參考圖4，示出了井下發(fā)電機(jī)140，該發(fā)電機(jī)140使用法拉第定律感生出可以 用于給一個(gè)或多個(gè)流控制設(shè)備130 (圖3)通電或者使其啟動(dòng)的電壓。法拉第定律表明，當(dāng)導(dǎo) 體移動(dòng)通過磁場時(shí)，它將產(chǎn)生與通過磁場的導(dǎo)體的相對速度成比例的電壓，即，E - V*B*d， 其中E =感生電壓；V =平均液體速度；B =磁場；而d =電極之間的距離，這代表截面流區(qū) 域。在實(shí)施例中，井下發(fā)電機(jī)140包括一組或多組兩個(gè)電極142，還包括配置成產(chǎn)生磁場的 線圈144或其它元件。示例性磁場產(chǎn)生元件可以包括但不限于永磁體、DC磁體、棒、磁性元 件，等等。電極142和磁線圈144沿流入流體的流動(dòng)路徑101放置。由于碳?xì)浠衔锘?是不導(dǎo)電的，因此油流將只產(chǎn)生極小的感生電壓。隨著流動(dòng)的流體中水的百分比增加，由于水的導(dǎo)電性，流體的導(dǎo)電性也將有相應(yīng)的增加。因此，隨著流動(dòng)的流體中水的百分比增加， 感生電壓將增加。井下發(fā)電機(jī)140可以在多種配置下結(jié)合流入控制設(shè)備使用。在有些實(shí)施例中，井 下發(fā)電機(jī)140可以產(chǎn)生足夠的電能來給流控制設(shè)備通電。即，井下發(fā)電機(jī)140作為流入控 制設(shè)備的主電源操作。在其它實(shí)施例中，井下發(fā)電機(jī)140可以生成足以啟動(dòng)給流控制設(shè)備 通電的主電源的電力。在還有其它實(shí)施例中，井下發(fā)電機(jī)140可以用于產(chǎn)生指示水流入的 信號。該信號可以由單獨(dú)的設(shè)備用于關(guān)閉流控制設(shè)備。以下討論例示性實(shí)施例。
現(xiàn)在參考圖5，示出了利用上述發(fā)電機(jī)的流入控制設(shè)備160的一種實(shí)施例。發(fā)電 機(jī)140的電極(未示出)和磁線圈144可以在進(jìn)入井筒生產(chǎn)流之前沿流體路徑104放置和 /或在沿流孔102的流體路徑104中放置。發(fā)電機(jī)140給配置成使諸如閥門164的設(shè)備致 動(dòng)的致動(dòng)器162通電。在一種實(shí)施例中，閥門164形成為阻塞或降低從井筒的環(huán)形套筒108 流入流孔102的滑動(dòng)元件166。以下將更具體地描述其它的閥門布置。在其它實(shí)施例中，井下發(fā)電機(jī)可以利用導(dǎo)電流體的電化學(xué)勢來產(chǎn)生信號。例如，在 一種實(shí)施例中，井下發(fā)電機(jī)可以包括異金屬的兩個(gè)電極(未示出)，使得當(dāng)電極與導(dǎo)電流體 (例如，由地層產(chǎn)生的咸水)接觸時(shí)產(chǎn)生電化學(xué)勢。電極對的例子可以是但不限于鎂和鉬、 鎂和金、鎂和銀以及鎂和鈦。錳、鋅、鉻、鎘、鋁以及其他金屬在暴露于導(dǎo)電流體時(shí)可以用于 產(chǎn)生電化學(xué)勢。應(yīng)當(dāng)理解，所列出的材料是作為例子提到的，而不是要窮盡可以用于產(chǎn)生電 化學(xué)勢的材料。現(xiàn)在參考圖6，在一種實(shí)施例中，致動(dòng)器162可以包括諸如電容器的能量存儲設(shè)備 170和螺線管元件172。二極管174可以用于控制電流。例如，二極管174可能要求在電流 可以開始流到電容器之前感生出預(yù)設(shè)的電壓。一旦電流由于增加的含水量而開始流動(dòng)，電 容器170就充電以存儲能量。在一種布置中，電容器170可以充電至獲得預(yù)設(shè)的電壓。開 關(guān)元件176可以用于控制電容器170的放電。一旦獲得了這個(gè)電壓，能量就釋放，以便給螺 線管元件172通電，然后該螺線管元件172關(guān)閉閥門178，從而切斷流體流?，F(xiàn)在參考圖7，示出了閥門180的一種實(shí)施例，其中閥門180可以利用由前面所述 的井下發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電力致動(dòng)。閥門180可以放置成控制來自或到達(dá)環(huán)形套筒108(圖 5)和生產(chǎn)流孔102 (圖5)的流體流。閥門180可以配置為在具有第一室184和第二室186 的腔體內(nèi)平移的活塞182。流控制元件188有選擇地允許來自高壓流體源190的流體到達(dá) 第二室186?；钊?82包括通路192，其中通路192在第一位置與通路194對準(zhǔn)，以允許流 體流過閥門180。當(dāng)通路192和通路194沒有對準(zhǔn)時(shí)，通過閥門180的流體流被阻塞。在 一種布置中，當(dāng)室184和186具有基本上相同壓力(例如，大氣壓)的流體時(shí)，通路192和 194對準(zhǔn)。流控制元件188在被井下發(fā)電機(jī)(例如，圖4的發(fā)電機(jī)140)致動(dòng)時(shí)允許來自高 壓流體源190的高壓流體進(jìn)入第二室186。兩個(gè)室184和186之間的壓力差使活塞182平 移，并造成通路192和194之間的不對準(zhǔn)，這有效地阻止跨閥門180流動(dòng)。高壓流體源190 可以是罐中的高壓氣體或者井筒中的流體。應(yīng)當(dāng)理解，有多種布置可以充當(dāng)流控制元件188。在有些實(shí)施例中，所產(chǎn)生的電力 用于給螺線管通電。在其它布置中，電力可以結(jié)合煙火設(shè)備使用來引爆炸藥。例如，高壓氣 體可以用于平移活塞182。在其它實(shí)施例中，電力可以用于激勵(lì)“智能材料”，例如磁致伸縮 材料、對電流有響應(yīng)的電流變流體、對磁場有響應(yīng)的磁流變流體，或者對電流有響應(yīng)的壓電材料。在一種布置中，智能材料可以部署成使得形狀或粘性的變化會使流體流到第二室186中?？蛇x地，形狀或粘性的變化可以用于激勵(lì)套筒本身。例如，當(dāng)使用壓電材料時(shí)，電流會 使材料膨脹，這會平移活塞并關(guān)閉端口?，F(xiàn)在參考圖8，示出了可以用作自供能傳感器的井下發(fā)電機(jī)20，該傳感器用于檢 測流體中水的濃度(含水量)。井下發(fā)電機(jī)200可以發(fā)送信號202，該信號202指示進(jìn)入流 入控制設(shè)備204的流體的含水量。流入控制設(shè)備204可以包括電子裝置206，該電子裝置 206具有用于致動(dòng)流控制設(shè)備208的電路和用于改變電力狀態(tài)的電路。電子裝置206可以 編程為周期性地“喚醒”，以檢測井下發(fā)電機(jī)200是否輸出了給流控制設(shè)備208通電的足夠 電壓的信號。如上所述，電壓直接隨流動(dòng)流體中水的濃度而變化。這種布置可以包括井下 電源210，例如用于給電子裝置和閥門通電的電池。一旦檢測到足夠高量的水濃度，電子裝 置206就可以致動(dòng)流控制設(shè)備208，以限制或停止流體流動(dòng)。盡管周期性的“喚醒”消耗電 力，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，不需要電池電力來檢測流動(dòng)流體的水濃度。因此，電池的使用壽命可以 延長。應(yīng)當(dāng)理解，圖1和2旨在僅僅例示了其中可以應(yīng)用本公開物的教習(xí)的生產(chǎn)系統(tǒng)。例 如，在某些生產(chǎn)系統(tǒng)中，井筒10、11可以只利用一個(gè)保護(hù)性外殼或襯套來將生產(chǎn)流體傳輸 到表面。本公開物的教習(xí)可以用來控制流入那些和其它井筒管道。為了清晰和簡潔起見，在以上描述中略去了對管道元件之間大部分螺紋連接、諸 如0型環(huán)的彈性密封及其它眾所周知的技術(shù)的描述。此外，諸如“閥門”的術(shù)語以其最廣泛 的意義使用，而不是要限制到任何特定的類型或配置。為了例示和解釋，以上描述是針對本 公開物的特定實(shí)施例進(jìn)行的。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本 公開物范圍的情況下，對以上所述實(shí)施例的許多修改和改變都是可能的。
權(quán)利要求
一種用于控制井筒管道與井筒環(huán)形套筒之間的流體流的裝置，該裝置包括流控制設(shè)備，配置成控制井筒管道與井筒環(huán)形套筒之間的流體流；及耦接到所述流控制設(shè)備的發(fā)電機(jī)，該發(fā)電機(jī)配置成響應(yīng)于導(dǎo)電流體流而產(chǎn)生電能。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述流控制設(shè)備包括從所述發(fā)電機(jī)接收電能的致動(dòng) 器和可操作地耦接到該致動(dòng)器的閥門。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述致動(dòng)器包括以下之一⑴螺線管，(ii)煙火 元件，(iii)可熱熔元件，(iv)磁流變元件，(ν)電流變元件。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述致動(dòng)器包括能量存儲元件，用以存儲從所述發(fā) 電機(jī)接收到的電能。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中，所述致動(dòng)器配置成在所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生預(yù)設(shè)值的感 生電壓之后操作。
6.如權(quán)利要求2所述的裝置，還包括配置成向所述致動(dòng)器供電的電源。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述流控制設(shè)備包括電路，該電路配置為(i)檢測 來自所述發(fā)電機(jī)的電能，及(ii) 一旦檢測到預(yù)定電壓值就致動(dòng)閥門。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述發(fā)電機(jī)包括(i)一對電極，該對電極沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置并電耦接到所述流控制設(shè)備；及(ii)至少一個(gè)元件，其靠近所述一對電極放置并配置成沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑產(chǎn)生磁場。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述發(fā)電機(jī)包括沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置的一對電極，該對電極電耦接到所述流控制設(shè)備，并響應(yīng) 于與導(dǎo)電流體接觸而產(chǎn)生電化學(xué)勢。
10.如權(quán)利要求9所述的裝置，其中，所述一對電極包括異金屬。
11.一種用于控制井筒管道與井筒環(huán)形套筒之間的流體流的方法，該方法包括 利用流控制設(shè)備來控制井筒管道與井筒環(huán)形套筒之間的流體流；及利用由導(dǎo)電流體流產(chǎn)生的電能來啟動(dòng)所述流控制設(shè)備。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述流控制設(shè)備包括耦接到接收電能的致動(dòng)器 的閥門。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，所述致動(dòng)器包括以下之一(i)螺線管，(ii)煙 火元件，(iii)可熱熔元件，(iv)磁流變元件，(ν)電流變元件。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能；將從所述發(fā)電機(jī)接收到 的能量存儲在能量存儲元件中。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能；及在所述發(fā)電機(jī)產(chǎn)生預(yù) 設(shè)值的感生電壓之后操作所述致動(dòng)器。
16.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括利用電源向所述致動(dòng)器供電。
17.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括利用發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能；檢測來自所述發(fā)電機(jī)的 電能；及一旦檢測到預(yù)定的電壓值就啟動(dòng)所述流控制設(shè)備。
18.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括 通過以下操作產(chǎn)生電能(i)沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置一對電極；及(ii)靠近所述一對電極放置至少一個(gè)元件，以便沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑產(chǎn)生磁場。
19.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置一對電極來產(chǎn)生電能，所述一對電極電耦接到所述流 控制設(shè)備，并響應(yīng)于與導(dǎo)電流體接觸而產(chǎn)生電化學(xué)勢。
20.一種用于控制具有井筒管道的鉆井中的流體流的方法，包括 沿所述井筒管道放置流控制設(shè)備；沿導(dǎo)電流體流放置一對電極； 利用所述一對電極產(chǎn)生電信號；及 利用所產(chǎn)生的電信號來致動(dòng)所述流控制設(shè)備。
全文摘要
一種用于控制鉆井中的流體流的裝置包括流控制設(shè)備和響應(yīng)于導(dǎo)電流體流而產(chǎn)生電能的發(fā)電機(jī)。流控制設(shè)備可以包括從發(fā)電機(jī)接收電能的致動(dòng)器，及可操作地耦接到該致動(dòng)器的閥門。致動(dòng)器可以配置為在發(fā)電機(jī)產(chǎn)生預(yù)設(shè)值的感生電壓之后操作。發(fā)電機(jī)可以使用沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑放置的一對電極來產(chǎn)生電能。在一種布置中，靠近該電極放置的一個(gè)或多個(gè)元件沿導(dǎo)電流體的流動(dòng)路徑產(chǎn)生磁場，從而使電極產(chǎn)生電壓。在另一種布置中，電極響應(yīng)于與導(dǎo)電流體接觸而產(chǎn)生電化學(xué)勢。
文檔編號E21B34/06GK101828000SQ200880112122
公開日2010年9月8日 申請日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者D·L·維爾勞爾 申請人:貝克休斯公司