[實用新型]具有隔離的負載腔與防噴設備的流體調節器

有效

• 申請號: 201220390042.7
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN202854620U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: M·K·奧爾布里施;D·D·帕特爾森;F·拉普施
• 申請（專利權）人: 泰思康公司
• 主分類號: G05D16/00
• 分類號: G05D16/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本公開一般地涉及流體壓強調節器，尤其涉及具有隔離的負載腔與防噴設備的流體壓強調節器。

背景技術

過程控制系統普遍地使用壓強調節器(例如，背壓調節器)以控制或維持過程流體的壓強。例如背壓調節器等流體調節器典型地具有流體閥組件，該流體閥組件具有例如活塞等壓強感測器，以感測在該調節器入口處的加壓流體的壓強。當該入口處的該加壓流體的壓強超過(例如由流體調節器提供的)參考或設定點壓強時，該壓強感測器使得該流體閥的一個流動控制組件移動至一個打開位置，以允許流體在該入口和出口之間流動通過該調節器主體，該出口可以被耦接至使用該流體的一個低壓強系統，或被耦接至大氣。

實用新型內容

如這里所述，流體調節器可以是流體控制設備，以控制或監控流體的性質和/或特性，例如流體流動速率、過程流體的壓強和/或其他流體的性質和/或特性。

圖1是碳氫化合物勘探應用100(例如天然氣/石油井勘探應用)的示意圖，該應用具有傳統的或已知的背壓調節器或閥102。抽油管104由混凝土108固定在井106中，并在井106中延伸到地表112以下(例如，在地表112以下300米)的天然氣/石油儲地110。過程流體116(例如起泡劑)可以經由過程流體線路118和壓強調節器102被注入到管道114中，以使得在儲地110中的水和天然氣起泡，從而使得該泡沫升起以減少在儲地100中的水量，并且提高天然氣沿管道114到達地表112的流體流動速率。泵120將過程流體116從箱122中經由過程流體線路118和壓強調節器102泵送到儲地110。該應用100包括地表控制的子表面安全閥(ScSSVT)124，以將井孔的壓強和流體隔離，并且避免在系統故障的情況下石油/天然氣流過管道114并流至地表112。

圖2是圖1的背壓調節器102的一部分的橫截面圖。該已知的調節器102包括殼體202，該殼體限定了負載腔204和主體206，該主體限定了感測腔208的至少一部分。負載彈簧210安置在負載腔204中，并且位于壓強感測器212與彈簧座214之間。該負載彈簧210向壓強感測器212施加力或負載，該力或負載相應于該流體調節器102的預設壓強設置。密封件222避免在運行中流體從感測腔208朝負載腔204流動。

參見圖1，壓強感測器212通過感測腔208感測加壓過程流體116的上游壓強。該壓強感測器212使得壓強調節器102在一個打開位置和一個閉合位置之間移動，以基于由調節器102的負載彈簧210提供的預設壓強設置，來提供儲地110中的過程流體的注入速率。

為了在密封件發生故障的情況下避免負載腔204過壓，該調節器102包括與殼體202的周圍環境226流體連通的鉆孔/排放口224。以這種方式，如果密封件222發生故障，在感測腔208中的流體(例如相對高的加壓流體)通過排放口224被排放到環境226中，以避免高壓流體流入負載腔204而損壞壓強調節器102。

但是，井106中的流體壓強并不是恒定的，也不是已知的。由于排放口224的原因，在井106中的這種未知的壓強和/或壓強波動在運作中會影響調節器102的負載彈簧210所提供的預設壓強設置的準確性(例如，能夠增加或降低該壓強設置)。例如，外部的壓強以一比一的比率影響壓強調節器102的預設壓強設置(例如，10psi的環境壓強波動能夠導致壓強調節器102的預設壓強設置增加10psi)。所以，在運行中，壓強調節器102的可靠性和/或準確性將受到降低，從而導致流至儲地110的過程流體注入速率不穩定。

為了減少環境226中的壓強波動對負載彈簧210所提供的預設壓強設置的影響，該殼體202還包括一個排放口228，以降低壓強波動對壓強調節器102的預設壓強設置的影響。以這種方式，環境226中的壓強波動對壓強感測器212和/或負載彈簧210的影響被減少了，這是因為環境中的流體的壓強作用在活塞感測器212(例如，一個部分地壓強平衡的活塞感測器212)的反面(部分地壓強平衡的活塞傳感器212)。但是，在活塞感測器212的反面的感測面積仍然不平衡。例如，諸如區域230的區域仍然受在壓強調節器102的外部的壓強(例如井106中的壓強)波動影響，并且因此可能變化或影響壓強調節器102的預設壓強設置。因此，調節器102的排放口224和228僅減少了外部壓強對預設壓強設置的作用或影響，而不能消除該作用。因此，在一些情況下，該調節器102可能是不可靠的，并且可能無法提供所需的和/或準確的在儲地110中的過程流體注入速率。