Гидравлический регулятор гарипова

Техническое решение позволяет повысить эксплуатационную надежность работы устройства в скважинах с малыми диаметрами, с переменным или низким давлением скважинного флюида, при этом Гидравлическое устройство содержит гидравлический канал высокого давления, подвижный элемент, герметизирующие элементы и корпус, выполненный с камерой, с впускным отверстием, выполненным с возможностью гидравлического сообщения с камерой, и с перепускными отверстиями, выполненными с возможностью гидравлического сообщения внутритрубного пространства с затрубным пространством, при этом герметизирующие элементы расположены внутри корпуса, подвижный элемент расположен внутри корпуса с возможностью перекрытия перепускных отверстий и с возможностью взаимодействия с камерой, гидравлический канал высокого давления герметично закреплен во впускном отверстии, камера представляет собой, по меньшей мере, одну буферную камеру, устройство дополнительно снабжено внешними камерами с функциями пружины, расположенными в корпусе с возможностью зарядки ее рабочим агентом и с возможностью ее сжатия или разжатия, при этом буферная камера расположена в корпусе с возможностью гидравлической изоляции от перепускных отверстий и от внешних камер, герметизирующие элементы расположены между буферной и внешней камерами и между буферной камерой и перепускным отверстием или отверстиями, подвижных элементов несколько и расположены они с возможностью герметичного возвратно-поступательного перемещения, при этом каждый подвижный элемент выполнен с разными размерами поперечных сечений, меньший размер поперечного сечения подвижного элемента расположен со стороны перепускных отверстий или отверстия, а больший размер поперечного сечения подвижного элемента расположен со стороны внешней камеры, корпус выполнен монолитным или сборным, оно снабжено дополнительным пружинным элементом, расположенным во внешней камере и закрепленным в ней с возможностью взаимодействия с подвижным элементом, герметизирующий элемент представляет собой герметизирующую поверхность, герметизирующий уплотнитель в виде кольца или втулки, перепускные отверстия выполнены с разными размерами пропускных сечений, подвижный элемент выполнен сборным или монолитным, в виде штока переменного сечения или стержня переменного сечения, в виде цилиндра переменного сечения или поршня переменного сечения, оно дополнительно снабжено перепускной камерой, гидравлически связанной с перепускными отверстиями, по меньшей мере, одним соединительным элементом, перекрывающим элементом, расположенным на подвижном элементе в зоне перепускных отверстий и выполненным в виде шара или сферы, конуса, цилиндра, резино-металлической насадки, одним или несколькими дополнительными гидравлическими каналами, герметично соединенными с внешней камерой или камерами, штуцером, расположенным в перепускном отверстии, одним или несколькими контрольно-измерительными скважинными приборами. н.п.ф., 17 з.п.ф., ил.

Полезная модель относится к области добычи углеводородов, а именно, нефти, газа, конденсата и т.д. и может быть использована при эксплуатации скважинных установок с пакерами, а именно, при закачке рабочего агента или добычи пластового флюида, в нефтяных, газоконденсатных и газовых скважинах в том числе, с низким скважинным давлением, в скважинах с малыми диаметрами и при одновременно-раздельной эксплуатации нескольких пластов.

Известен Регулятор, содержащий гидравлический канал, один или несколько подвижных элементов, герметизирующие элементы, корпус, выполненный с одной или несколькими камерами, по меньшей мере, с одним перепускным отверстием и с впускным отверстием, при этом одно или несколько перепускных отверстий выполнены с возможностью гидравлического сообщения внутритрубного пространства с затрубным, подвижный элемент выполнен с возможностью перекрытия одного или нескольких перепускных отверстий и взаимодействующий с камерой, гидравлический канал гидравлически связан со впускным отверстием (Патент РФ 2415255, E21B 43/14, 34/06, оп. 27.03.2011 г.).

Недостатком вышеуказанного регулятора является ограничение в применении в скважинах с пониженным давлением, вследствие невозможности регулирования давления рабочего агента в гидравлическом канале ниже гидростатического, в том числе при давлении столба рабочего агента во впускном отверстии больше давления скважинной жидкости.

Известен Гидравлический регулятор, содержащий гидравлический канал, подвижный элемент, герметизирующие элементы, корпус, выполненный с камерой, по меньшей мере, с одним перепускным отверстием и с впускным отверстием, при этом герметизирующие элементы расположены внутри корпуса, подвижный элемент расположен внутри корпуса с возможностью перекрытия перепускных отверстий и с возможностью взаимодействия с камерой, перепускные отверстия выполнены с возможностью гидравлического сообщения внутритрубного пространства с затрубным, гидравлический канал герметично закреплен во впускном отверстии, выполненным с возможностью гидравлического сообщения с камерой (Патент РФ 2474673, E21B 34/10, оп. 10.02.2013 г., прототип)

Недостатком вышеуказанного гидравлического регулятора является ограничение применения в скважинах с малыми диаметрами, обусловленное большими габаритными размерами гидравлического регулятора с двухтрубным корпусом, в особенности это касается эксплуатационных колонн с диметрами 139, 114 и 100 мм и другие. Кроме того, перемещение подвижного элемента внутри корпуса сопряжено повышенным износом герметизирующих элементов вследствие большой площади взаимодействия трущихся поверхностей. Преждевременная потеря герметичности в наклонных и горизонтальных скважинах при расположении гидравлического регулятора на одном боку, что способствует максимальному износу герметизирующих элементов снизу и нарушению центровки подвижного элемента.

Предлагаемое техническое решение устраняют вышеперечисленные недостатки, повышает надежность работы устройства в скважинах с малыми диаметрами, с переменным или низким давлением скважинного флюида, в том числе и за счет изменения давления в буферной и внешней камерах, гидравлически изолированных друг от друга и от перепускных отверстий, при этом Гидравлическое устройство содержит гидравлический канал высокого давления, подвижный элемент, герметизирующие элементы и корпус, выполненный с камерой, с впускным отверстием, выполненным с возможностью гидравлического сообщения с камерой, и с перепускными отверстиями, выполненными с возможностью гидравлического сообщения внутритрубного пространства с затрубным пространством, при этом герметизирующие элементы расположены внутри корпуса, подвижный элемент расположен внутри корпуса с возможностью перекрытия перепускных отверстий и с возможностью взаимодействия с камерой, гидравлический канал высокого давления герметично закреплен во впускном отверстии, камера представляет собой, по меньшей мере, одну буферную камеру, устройство дополнительно снабжено внешними камерами с функциями пружины, расположенными в корпусе с возможностью зарядки ее рабочим агентом и с возможностью ее сжатия или разжатия, при этом буферная камера расположена в корпусе с возможностью гидравлической изоляции от перепускных отверстий и от внешних камер, герметизирующие элементы расположены между буферной и внешней камерами и между буферной камерой и перепускным отверстием или отверстиями, подвижных элементов несколько и расположены они с возможностью герметичного возвратно-поступательного перемещения, при этом каждый подвижный элемент выполнен с разными размерами поперечных сечений, меньший размер поперечного сечения подвижного элемента расположен со стороны перепускных отверстий или отверстия, а больший размер поперечного сечения подвижного элемента расположен со стороны внешней камеры, корпус выполнен монолитным или сборным, оно снабжено дополнительным пружинным элементом, расположенным во внешней камере и закрепленным в ней с возможностью взаимодействия с подвижным элементом, герметизирующий элемент представляет собой герметизирующую поверхность, герметизирующий уплотнитель в виде кольца или втулки, перепускные отверстия выполнены с разными размерами пропускных сечений, подвижный элемент выполнен сборным или монолитным, в виде штока переменного сечения или стержня переменного сечения, в виде цилиндра переменного сечения или поршня переменного сечения, оно дополнительно снабжено перепускной камерой, гидравлически связанной с перепускными отверстиями, по меньшей мере, одним соединительным элементом, перекрывающим элементом, расположенным на подвижном элементе в зоне перепускных отверстий и выполненным в виде шара или сферы, конуса, цилиндра, резино-металлической насадки, одним или несколькими дополнительными гидравлическими каналами, герметично соединенными с внешней камерой или камерами, штуцером, расположенным в перепускном отверстии, одним или несколькими контрольно-измерительными скважинными приборами.

На фиг. изображено гидравлическое устройство, включающее корпус с перепускной камерой, с двумя буферными камерами и с двумя внешними камерами, при этом одна внешняя камера снабжена заглушкой и дополнительным пружинным элементом в виде заряженного сильфона, вторая внешняя камера выполнена открытой для гидравлического сообщения с внутрискважинной жидкостью, корпус и внешние камеры выполнены в виде монолитной муфты с резьбой.

Гидравлическое устройство состоит из корпуса 1 с внешними камерами 2 и с одной или несколькими буферными камерами 3, из одного или нескольких подвижных элементов 4, из гидравлического канала высокого давления 5 и герметизирующих элементов 6.

Внешние камеры 2 расположены в корпусе 1 с возможностью зарядки заданным давлением на устье или в скважине и с возможностью обеспечения функции пружины.

Корпус 1 выполнен с впускным отверстием 7 и с перепускными отверстиями 8.

Корпус 1 и внешние камеры 2 выполнены монолитно или составными, в случае составного выполнения части: корпус 1 и внешние камеры 2 герметично соединены между собой посредством разъемного или неразъемного соединения. Разъемное соединение представляет собой, например, резьбовое соединение, неразъемное соединение представляет собой, например, соединение посредством пайки или сварки.

Корпус 1 выполнен, например, в виде муфты составной или монолитной.

Впускное отверстие 7 выполнено в корпусе 1 с возможностью гидравлического сообщения с одной или несколькими буферными камерами 3.

Перепускные отверстия 8 выполнены в корпусе 1 с возможностью гидравлического сообщения затрубного пространства с внутритрубным пространством и выполнены с заданными разными или одинаковыми размерами пропускных сечений. Размер пропускного сечения перепускного отверстия 8 задают в зависимости от условий регулирования перетока объема жидкости или газа через перепускные отверстия 8. Например, перепускные отверстия 8 выполнены штуцерами.

Внешняя камера 2 с функцией пружины представляет собой пространство, предварительно заряженное рабочим агентом с заданным давлением на устье и в скважине или в скважине с возможностью сжатия или разжатия пространства внешней камеры, изменяя при этом ее объем.

Внешние камеры 2 представляют собой, по меньшей мере, одну внешнюю камеру 2 в виде закрытого пространства, предварительно заряженного рабочим агентом с заданным давлением на устье или в скважине и, по меньшей мере, другую внешнюю камеру 2 в виде открытого пространства с возможностью гидравлического сообщения со скважинным флюидом, давление которого определяет давление зарядки данной камеры.

Внешняя камера 2, представляющая собой незамкнутое пространство с гидравлическим сообщением с внутрискважинным флюидом, при снижении внутрискважинного давления сжимается, уменьшая свой объем, и при увеличении внутрискважинного давления разжимается, увеличивая свой объем.

Буферная камера или камеры 3 расположены в корпусе 1 между герметизирующими элементами 6. Буферные камеры 3 расположены в корпусе 1 с возможностью гидравлического сообщения между собой и со впускным отверстием 7, при этом буферная камера 3 представляет собой пространство между герметизирующими элементами 6.

Герметизирующие элементы 6 и подвижный элемент или элементы 4 расположены в корпусе 1 с возможностью гидравлического разобщения изоляции буферной камеры 3 от перепускного отверстия или отверстий 8 и от внешней камеры или камер 2.

Например, герметизирующие элементы 6 установлены на подвижном элементе 4 в зоне внешней камеры 2 между буферной 3 и внешней 2 камерами и в зоне перепускного отверстия 8 между буферной камерой 3 и перепускным отверстием 8, гидравлически изолируя буферную камеру 3 от перепускного отверстия 8 и от внешней камеры 2.

Одна или несколько буферных камер 3 посредством впускного отверстия 7 гидравлически сообщены с гидравлическим каналом высокого давления 5 с возможностью изменения давления в одной или нескольких буферных камер 3.

Подвижные элементы 4 расположены в корпусе 1 с возможностью герметичного возвратно-поступательного перемещения в корпусе 1, закрывая или открывая перепускные отверстия или отверстие 8, при этом подвижный элемент 4 выполнен составным или монолитным и с разными размерами поперечного сечения, например, в виде штока переменного сечения, стержня переменного сечения, цилиндра переменного сечения, поршня переменного сечения, при этом размер поперечного сечения подвижного элемента 4 со стороны перепускных отверстий или отверстия 8 меньше, чем размер поперечного сечения подвижного элемента 4 со стороны внешней камеры 2, что обеспечивает возвратно-поступательное перемещение подвижного элемента 4 в сторону его большего или меньшего размера поперечного сечения при изменении давления в буферной камере 3, то есть перемещение подвижного элемента 4 в сторону внешней камеры 2 или в сторону перепускных отверстий или отверстия 8.

Например, в зоне перепускного отверстия 8 размер поперечного сечения подвижного элемента 4 меньше, чем размер поперечного сечения подвижного элемента 4 в зоне внешней камеры.

Гидравлический канал высокого давления 5 герметично закреплен во впускном отверстии 7, например, посредством резьбового соединения, и гидравлически сообщен с ним.

Герметизирующий элемент 6 представляет собой, например, по меньшей мере, одну герметизирующую втулку, по меньшей мере, один герметизирующий уплотнитель в виде кольца, по меньшей мере, одну герметизирующую поверхность.

Например, герметизирующий уплотнитель 6 в виде кольца расположен на подвижном элементе 4 в зоне перепускных отверстий 8 и в зоне внешней камеры 2; герметизирующая поверхность 6 закреплена на подвижном элементе 4 в зоне перепускных отверстий 8 и в зоне внешней камеры 2; герметизирующая поверхность 6 закреплена на внутренней поверхности корпуса 1 в зоне перепускных отверстий 8 и в зоне внешней камеры 2.

Гидравлическое устройство дополнительно снабжено, по меньшей мере, одним пружинным элементом 9, по меньшей мере, одной перепускной камерой 10, одним или несколькими дополнительными гидравлическими каналами 11, по меньшей мере, одной заглушкой 12, по меньшей мере, одним соединительным элементом 13, одним или несколькими штуцерами и одним или несколькими перекрывающими элементами 14, одним или несколькими контрольно-измерительными скважинными приборами для замера давлений зарядки во внешней камере 2, давлений в буферной 3 и перепускной 10 камер и давлений в скважине.

Пружинный элемент 9 обеспечивает дополнительную пружинную функцию внешней камеры 2, расположен во внешней камере 2 и герметично закреплен на подвижном элементе 4 и во внешней камере 2 посредством разъемного или неразъемного соединения. Пружинный элемент 9 представляет собой, например, сильфонную камеру, пружину.

Перепускная камера 10 гидравлически связана с перепускными отверстиями или отверстием 8.

Дополнительный гидравлический канал 11 герметично соединен с внешней камерой 2 с возможностью зарядки ее на заданное давление в скважине.

Заглушка 12 герметично расположена во внешней камере 2.

Соединительный элемент 13 герметично соединяет между собой, например, гидравлический канал высокого давления 5 и впускные отверстия 7, гидравлический канал 11 и внешнюю камеру 2.

Соединительный элемент 13 представляет собой, например, втулку с герметизирующим элементом, муфту с герметизирующим элементом.

Штуцер расположен в перепускном отверстии 8.

Перекрывающий элемент 14 закреплен на подвижном элементе 4 в зоне перепускных отверстий - со стороны перепускного отверстия 8 и выполнен, например, в виде шара или сферы, или конуса, или цилиндра, или в виде резино-металлической насадки.

Контрольно-измерительный скважинный прибор служит для замера давлений зарядки во внешней камере 2, давлений в буферной 3 и перепускной 10 камер и давлений в скважине.

Устройство работает следующим образом.

В скважину спускают колонну труб НКТ с гидравлическим устройством, состоящим из подвижных элементов 4, гидравлического канала высокого давления 5, герметизирующих элементов 6, из корпуса 1, с одной или несколькими буферными камерами 3, с внешними камерами 2 с функциями пружины, с впускным отверстием 7 и с перепускными отверстиями 8.

Внешние камеры 2 с функциями пружины на момент начала работы гидравлического устройства заряжают рабочим агентом с заданным давлением один раз перед монтажем и спуском в скважину на устье и в скважине или в скважине, при этом давление зарядки в статичном состоянии в каждой внешней камере 2 всегда больше статичного давления в гидравлическом канале высокого давления 5 и, соответственно, всегда больше статичного давления в буферной камере 3.

Рабочий агент представляет собой жидкость или газ, например, азот, скважинный флюид.

Буферную камеру или камеры 3 гидравлически изолируют от перепускных отверстий 8 и от внешних камер 2 посредством герметизирующих элементов 6 и подвижных элементов 4. При этом подвижные элементы 4 располагают в буферной камере или камерах 3 и во внешних камерах 2 с возможностью герметичного возвратно -поступательного перемещения в корпусе 1 в герметизирующих элементах 6 и/или с герметизирующими элементами 6, обеспечивая гидравлическую изоляцию разобщение буферной камеры или камер 3 от перепускных отверстий 8 и от внешних камер 2.

Например, при наличии перепускной камеры 10 - один подвижный элемент 4 располагают в перепускной камере 10, в буферной камере 3, во внешней камере 2 и в герметизирующих элементах 6 или с герметизирующими элементами 6, или в герметизирующем элементе или элементах 6 и с герметизирующим элементом или элементами 6 с возможностью герметичного его перемещения и обеспечения гидравлической изоляции буферной камеры 3 от перепускного отверстия или отверстий 8 и от внешней камеры 2.

Затем с устья скважины в гидравлический канал высокого давления 5 подают рабочий агент с заданным давлением, который поступает во впускное отверстие 7, а затем в буферную камеру или камеры 3, заряжая их рабочим агентом, изменяя давление в буферной камере или камерах 3 от статического до заданного напорного динамического давления. После чего осуществляют перемещение подвижных элементов 4. Всякий раз, изменяя давление в гидравлическом канале высокого давления 5 и, соответственно, изменяя давление в буферной камере или камерах 3, выше или ниже давления зарядки рабочим агентом в соответствующей внешней камере 2, осуществляют возвратно-поступательное перемещение подвижного элемента на закрытие или открытие перепускных отверстий 8.

Превышение давления в буферной камере или камерах 3 над давлением во внешних камерах 2 влечет за собой перемещение подвижных элементов 4 в сторону внешних камер 2 путем сжатия их пространства.

За счет подачи в буферную камеру или камеры 3 рабочего агента с давлением выше давления зарядки рабочего агента во внешних камерах 2 и при передавливании давления внутри внешних камер 2 осуществляют возвратно-поступательное перемещение подвижных элементов 4.

Перемещение подвижных элементов 4 осуществляют возвратно-поступательно и герметично.

Возвратно-поступательное перемещение подвижных элементов 4 осуществляют путем изменения давления в буферной камере 3 выше или ниже давления зарядки во внешней камере или камерах 2, сжимая или разжимая пространство внешней камеры 2.

Герметичное перемещение каждого подвижного элемента 4 осуществляют в герметизирующем элементе 6 и с герметизирующим элементом 6, в герметизирующих элементах 6 или с герметизирующими элементами 6.

В процессе герметичного возвратно-поступательного перемещения подвижных элементов 4 открывают и/или закрывают одно или несколько перепускных отверстий 8.

После открытия или закрытия перепускных отверстий 8, подвижные элементы 4 удерживают в заданном положении заданный период времени, например, удерживая заданное давление в гидравлическом канале высокого давления 5 или внутри буферной камеры 3.

При открытых перепускных отверстиях 8 осуществляют перепуск скважинной жидкости из затрубного пространства скважины во внутритрубное пространство или обратно, регулируя, тем самым переток скважинного флюида.

Регулирование давление зарядки рабочего агента в каждой внешней камере 2 позволяет подбирать давление необходимое для определения заданного исходного транспортного положения каждого подвижного элемента 4 соответствующего, например, состоянию гидравлического регулятора в положении «открыто» или «закрыто», в т.ч. при спуске его в скважину или при нахождении его в скважине.

Регулирование давления в буферной камере 3, изменяя давление относительно давления в каждой внешней камере 2, позволяет перемещать соответствующий подвижный элемент 4 из исходного состояния в заданное положение и удержание его в этом состоянии.

Регулирование давления в буферной камере или камерах 3 осуществляют дистанционно на устье скважины в ручную, например, с использованием ручного гидравлического насоса, компрессора или автоматически с применением гидравлических насосных станций, программируемых на определенный режим работы.

В зависимости от поставленной задачи гидравлическое устройство настраивают на определенный заданный режим работы в скважине, например, режим выравнивания давления затрубного пространства скважины с давлением внутритрубным.

Перемещение подвижных элементов 4 осуществляют одновременно или поочередно.

Например, при установке в гидравлическом устройстве двух подвижных элементов 4 в противофазе, первый подвижный элемент 4 открывает перепускные отверстия 8 с размером пропускного сечения соответствующего первому подвижному элементу 4, а второй подвижный элемент 4 закрывает перепускные отверстия 8 с размером пропускного сечения соответствующего второму подвижному элементу 4, при этом оба подвижных элемента 4, перемещаясь одновременно, открывают и закрывают каждый свои перепускные отверстия 8, осуществляя перепуск и закрытие перепуска скважинной жидкости из затрубного пространства скважины во внутритрубное пространство, в зависимости от заданного давления рабочего агента, соответствующего давлению зарядки внешней камеры 2, размеру поперечного сечения подвижного элемента 4 и размеру пропускного сечения перепускных отверстий 8.

Таким образом, одновременное или поочередное перекрывание заданных перепускных отверстий 8 обеспечивают разным давлением зарядки внешних камер 2 и/или разным размером пропускного сечения перепускных отверстий 8, и/или выполнением подвижных элементов 4 с разным размером поперечных сечений в зоне перепускных отверстий 8 и в зоне внешних камер 2.

Давление зарядки рабочего агента, например, азота, во внешней камере 2 задают выше давления столба рабочего агента, заполняющего гидравлический канал высокого давления 5, обеспечивая в исходном транспортном состоянии режим «закрыто» или «открыто».

Давление рабочего агента в буферной камере 3 в зависимости от поставленной задачи периодически изменяют, а именно, создают выше или ниже, чем давление рабочего агента в каждой внешней камере 2, обеспечивая тем самым возвратно-поступательное перемещение соответствующего подвижного элемента 4, то есть чем выше давление во внешней камере 2, тем выше давление создают в буферной камере 3 обеспечивая при этом перемещение подвижного элемента 4.

Предлагаемое гидравлическое устройство используют при одновременной или раздельной добычи или закачки для чего в скважине устанавливают дополнительное оборудование, которое герметично отсекает пласт или пласты, например, пакер или пакера, и затем осуществляют работу гидравлического устройства, перепуская скважинный флюида через перепускные отверстия 8 с подвижными элементами 4, с одной или несколькими буферными камерами 3 и внешними камерами 2. Для чего изменяют давление в гидравлическом канале высокого давления 5 и, соответственно, в буферной камере или камерах 3 посредством нагнетания рабочего агента с заданным давлением из гидравлического канала высокого давления 5 через впускное отверстие 7, перемещают подвижные элементы 4. Изменение давления рабочего агента в буферной камере 3 осуществляют выше или ниже давления зарядки в каждой внешней камере 2. При превышении давления в буферной камере 3 над давлением во внешней камере 2 происходит поступательное перемещение подвижного элемента 4 в сторону внешней камеры 2 и сжатие ее, а при снижении давления в буферной камере 3 происходит разжатие внешней камеры 2 и возвратное перемещение подвижного элемента 4 в исходное положение, то есть в сторону перепускных отверстий или отверстия 8.

В процессе герметичного возвратно-поступательного перемещения подвижных элементов 4 открывают и/или закрывают перепускные отверстия 8.

После открытия или закрытия перепускных отверстий 8, подвижные элементы 4 удерживают в заданном положении заданный период времени, например, удерживая заданное давление в буферной камере, осуществляя перепуск скважинной жидкости из затрубного пространства скважины во внутритрубное пространство через перепускные отверстия 8 в добывающей скважине или наоборот из внутритрубного пространства скважины в затрубное пространство в нагнетательной скважине.

Регулировать перепуск флюида через перепускные отверстия 8 можно путем задания определенного давления в гидравлическом канале высокого давления 5 и, соответственно, буферной камере 3. При этом также можно перейти на работу подвижного элемента 4 только от внешней открытой камеры 2, сообщающейся с скважинным флюидом, не вовлекая в работу вторую замкнутую внешнюю камеру 2.

Например, при превышении внутрискважинного давления, соответственно, давления во внешней незамкнутой камере 2 сообщающейся с внутрискважинным флюидом, например, при закачке в пласт над давлением в буферной камере 3, то подвижный элемент 4 смещается, перекрывая перепускное отверстие или отверстия 8, и закачка прекращается. При эксплуатации залежи в процессе отбора пластового флюида добывающими скважинами давление в пласте и, соответственно, во внешней незамкнутой камере 2 начнет понижаться и при снижении ниже чем давления в буферной камере 3, то подвижный элемент 4 в нашей нагнетательной скважине переместится в положение «открыто» и начнется закачка рабочего агента в пласт через перепускные отверстия 8. При более тонкой настройке на основе данных глубинных манометров и установке заданного давления в буферной камере 3, можно четко регламентировать работу скважины. Регулятор будет настроен на определенный режим закачки для поддержания планируемого пластового давления в автоматическом режиме, т.е. режим открытия или закрытия перепускных отверстий 8 и, соответственно, режим поддержания пластового давления на запланированном уровне будет осуществляться уже без участия человека. При повышении давления в залежи подвижный элемент 4 переместится в положение «закрыто» или «частично закрыто», при понижении внутрискважинного давления подвижный элемент 4 переместится в положение «открыто».

Пример. На устье перед монтажем и спуском в скважину гидравлического устройства в корпусе 1 располагают перепускную камеру 10, две буферные камеры 3, два подвижных элемента 4, две внешних камеры 2 и гидравлически изолируют буферные камеры 3 от перепускных отверстий 8 и внешних камер 2 посредством герметизирующих элементов 6 и подвижных элементов 4. В одну внешнюю камеру 2 устанавливают сильфон 9 и заряжают его азотом с давлением, превышающим давление скважинного флюида. Сильфон 9 усиливает функцию пружины внешней камеры.

Вторая внешняя камера 2 взаимодействует со скважинным флюидом, представляющим собой скважинную жидкость.

Внешняя камера 2 и корпус 1 выполнены в виде монолитной муфты.

Спускают в скважину НКТ с одним пакером и гидравлическим устройством, состоящим из гидравлического канала высокого давления 5, с двумя подвижными элементами 4 с расширенной частью в виде цилиндрического поршня, из корпуса 1 с впускным 7 и перепускными отверстиями 8, с двумя буферными камерами 3, гидравлически соединенными между собой и со впускным отверстием 7, с двумя внешними камерами 2, при этом одна внешняя камера 2 в открытом исполнении для сообщения со скважинным флюидом, а вторая внешняя камера 2 с сильфоном 9 в закрытом исполнении.

Давление в каждой буферной камере 3 изменяют с устья путем подачи гидравлической жидкости с заданным давлением по гидравлическому каналу высокого давления 5 исходя из возможности перемещения каждого подвижного элемента 4. Задавая давление в каждой буферной камере 3 выше давления соответствующей ей внешней камере 2, перемещают подвижный элемент 4, соответствующий своему давлению, в сторону перепускных отверстий 8, закрывая перепускные отверстия 8.

Создавая в каждой буферной камере 3 давление, превышающее давление зарядки азота во внешней камере 2 с сильфоном 9 и давление зарядки скважинного флюида во второй внешней камере 2, перемещают подвижные элементы 4, исходя из давления их перемещения, точнее перепаду давления перемещения, в сторону внешней камеры 2, открывая перепускные отверстия 8.

Поскольку каждый подвижный элемент 4 во внешней камере 2 имеет размер поперечного сечения больше, чем со стороны перепускных отверстий 8, то повышенное давление в соответствующей буферной камере 3 воздействует на расширенный участок соответствующего подвижного элемента 4, поступательно перемещая его в сторону соответствующей внешней камеры 2 и с открытием соответствующих перепускных отверстий 8.

Сжатый азот в сильфоне 9 в первой внешней камере 2 выполняет функцию дополнительной пружины, которая усиливает возврат подвижного элемента 4 в исходное транспортное положение «закрыто» при снижении давления в гидравлическом канале высокого давления 5 и, соответственно, при снижении давления в буферной камере 3.

Скважинный флюид во второй внешней камере 2 выполняет функцию пружины, которая обеспечивает возврат подвижного элемента 4 в исходное транспортное положение «закрыто» при снижении давления в гидравлическом канале высокого давления 5 и, соответственно, при снижении давления в буферной камере 3.

В процессе герметичного возвратно-поступательного перемещения подвижных элементов 4 осуществляют перепуск скважинной жидкости из затрубного пространства скважины во внутритрубное пространство через перепускные отверстия 8.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить надежность работы и, соответственно, эффективность эксплуатации, в т.ч. скважин с переменными давлениями, меняющимися во время их эксплуатации, и низким скважинным давлением, и расширяет возможности применения в скважинах с малыми диаметрами, а также минимизировать количество гидравлических каналов высокого давления в скважинах с одновременно-раздельной эксплуатацией нескольких пластов, необходимых для дистанционного регулирования перепуска жидкости или газа из затрубного пространства скважины во внутритрубное пространство или наоборот в зависимости от назначения скважины. Предлагаемое техническое решение также позволяет настроить регулирующее устройство на автоматическое перекрытие и частично или полное открытие перепускных отверстий в зависимости от изменения внутрискважинного давления в процессе разработки пластов и поддержания пластового давления, позволяет обеспечить одновременное или поочередное открытие перепускных отверстий, последовательно и выборочно-позиционно открывая их, в том числе дистанционно, изменяя давление в гидравлическом канале высокого давления и, соответственно, изменяя давление буферной камере, а также обеспечить экономическую эффективность и при добыче углеводородного флюида и при поддержании пластового давления в разрабатываемых залежах нефти и газа.

1. Гидравлический регулятор, содержащий гидравлический канал высокого давления, подвижный элемент, герметизирующие элементы и корпус, выполненный с камерой, с впускным отверстием, выполненным с возможностью гидравлического сообщения с камерой, и с перепускными отверстиями, выполненными с возможностью гидравлического сообщения внутритрубного пространства с затрубным пространством, при этом герметизирующие элементы расположены внутри корпуса, подвижный элемент расположен внутри корпуса с возможностью перекрытия перепускных отверстий и с возможностью взаимодействия с камерой, гидравлический канал высокого давления герметично закреплен во впускном отверстии, отличающийся тем, что камера представляет собой, по меньшей мере, одну буферную камеру, устройство дополнительно снабжено внешними камерами с функциями пружины, расположенными в корпусе с возможностью зарядки ее рабочим агентом и с возможностью ее сжатия или разжатия, при этом внешние камеры с функциями пружины представляют собой, по меньшей мере, одну в виде закрытого пространства и, по меньшей мере, одну в виде открытого пространства с возможностью гидравлического сообщения со скважинным флюидом, буферная камера расположена в корпусе с возможностью гидравлической изоляции от перепускных отверстий и от внешних камер, герметизирующие элементы расположены между буферной и внешней камерами и между буферной камерой и перепускным отверстием или отверстиями, несколькими подвижными элементами, расположеными с возможностью герметичного возвратно-поступательного перемещения, при этом каждый подвижный элемент выполнен с разными размерами поперечных сечений, меньший размер поперечного сечения подвижного элемента расположен со стороны перепускных отверстий или отверстия, а больший размер поперечного сечения подвижного элемента расположен со стороны внешней камеры.

2. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен монолитным или сборным.

3. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным пружинным элементом, расположенным во внешней камере и закрепленным в ней с возможностью взаимодействия с подвижным элементом.

4. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент представляет собой герметизирующую поверхность.

5. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что герметизирующий элемент представляет собой герметизирующий уплотнитель в виде кольца или втулки.

6. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что перепускные отверстия выполнены с разными размерами пропускных сечений.

7. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что подвижный элемент выполнен сборным или монолитным.

8. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что подвижный элемент выполнен в виде штока переменного сечения или стержня переменного сечения.

9. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что подвижный элемент выполнен в виде цилиндра переменного сечения или поршня переменного сечения.

10. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен перепускной камерой, гидравлически связанной с перепускными отверстиями.

11. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен, по меньшей мере, одним соединительным элементом.

12. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен перекрывающим элементом в виде шара или сферы, расположенным на подвижном элементе в зоне перепускных отверстий.

13. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен перекрывающим элементом в виде конуса, расположенным на подвижном элементе в зоне перепускных отверстий.

14. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен перекрывающим элементом в виде цилиндра, расположенным на подвижном элементе в зоне перепускных отверстий.

15. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен перекрывающим элементом в виде резинометаллической насадки.

16. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен одним или несколькими дополнительными гидравлическими каналами, герметично соединенными с внешней камерой или камерами.

17. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен штуцером, расположенным в перепускном отверстии.

18. Гидравлический регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен одним или несколькими контрольно-измерительными скважинными приборами.