[发明专利]具有隔离的负载腔与防喷设备的流体调节器

说明书

描述了具有隔离的负载腔与防喷设备的流体调节器。一个示例的调节器包括：调节器主体，限定了一感测腔，该感测腔位于该流体调节器的流体流动通道的入口和出口之间。阀罩被耦接至该调节器主体，并限定了邻近于该感测腔安置的一负载腔。该负载腔相对于该感测腔以及该流体调节器的周围环境实质上密封。感测器引导件安置在该感测腔和该负载腔之间，并具有至少一个密封件以将该负载腔与该感测腔流体地相隔离。该感测器引导件具有在该感测腔和该负载腔之间的一个排放流动路径，以在该至少一个密封件发生故障的情况下排放该感测腔。

技术领域

本公开一般地涉及流体压强调节器，尤其涉及具有隔离的负载腔与防喷设备的流体压强调节器。

背景技术

过程控制系统普遍地使用压强调节器(例如，背压调节器)以控制或维持过程流体的压强。例如背压调节器等流体调节器典型地具有流体阀组件，该流体阀组件具有例如活塞等压强感测器，以感测在该调节器入口处的加压流体的压强。当该入口处的该加压流体的压强超过(例如由流体调节器提供的)参考或设定点压强时，该压强感测器使得该流体阀的一个流动控制组件移动至一个打开位置，以允许流体在该入口和出口之间流动通过该调节器主体，该出口可以被耦接至使用该流体的一个低压强系统，或被耦接至大气。

发明内容

如这里所述，流体调节器可以是流体控制设备，以控制或监控流体的性质和/或特性，例如流体流动速率、过程流体的压强和/或其他流体的性质和/或特性。

图1是碳氢化合物勘探应用100(例如天然气/石油井勘探应用)的示意图，该应用具有传统的或已知的背压调节器或阀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)的天然气/石油储地110。过程流体116(例如起泡剂)可以经由过程流体线路118和压强调节器102被注入到管道114中，以使得在储地110中的水和天然气起泡，从而使得该泡沫升起以减少在储地100中的水量，并且提高天然气沿管道114到达地表112的流体流动速率。泵120将过程流体116从箱122中经由过程流体线路118和压强调节器102泵送到储地110。该应用100包括地表控制的子表面安全阀(ScSSVT)124，以将井孔的压强和流体隔离，并且避免在系统故障的情况下石油/天然气流过管道114并流至地表112。

图2是图1的背压调节器102的一部分的横截面图。该已知的调节器102包括壳体202，该壳体限定了负载腔204和主体206，该主体限定了感测腔208的至少一部分。负载弹簧210安置在负载腔204中，并且位于压强感测器212与弹簧座214之间。该负载弹簧210向压强感测器212施加力或负载，该力或负载相应于该流体调节器102的预设压强设置。密封件222避免在运行中流体从感测腔208朝负载腔204流动。

参见图1，压强感测器212通过感测腔208感测加压过程流体116的上游压强。该压强感测器212使得压强调节器102在一个打开位置和一个闭合位置之间移动，以基于由调节器102的负载弹簧210提供的预设压强设置，来提供储地110中的过程流体的注入速率。

为了在密封件发生故障的情况下避免负载腔204过压，该调节器102包括与壳体202的周围环境226流体连通的钻孔/排放口224。以这种方式，如果密封件222发生故障，在感测腔208中的流体(例如相对高的加压流体)通过排放口224被排放到环境226中，以避免高压流体流入负载腔204而损坏压强调节器102。

但是，井106中的流体压强并不是恒定的，也不是已知的。由于排放口224的原因，在井106中的这种未知的压强和/或压强波动在运作中会影响调节器102的负载弹簧210所提供的预设压强设置的准确性(例如，能够增加或降低该压强设置)。例如，外部的压强以一比一的比率影响压强调节器102的预设压强设置(例如，10psi的环境压强波动能够导致压强调节器102的预设压强设置增加10psi)。所以，在运行中，压强调节器102的可靠性和/或准确性将受到降低，从而导致流至储地110的过程流体注入速率不稳定。