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Diseño y características de flujo de una válvula de control de flujo impulsada por gravedad

Autores: Wang, Qing; Qu, Jun; Liu, Li; Tan, Xingyu; Guo, Jianhua; Li, Yingqi; Zhang, Jiawei; Liu, Xiaoao; Yu, Jinping; Ji, Guodong; Zhou, Fei; Xue, Qilong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Diseño y características de flujo de una válvula de control de flujo impulsada por gravedad


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Temperaturas ultra-altas
Entornos de presión en el fondo del pozo
Instrumentos electrónicos
Estructura mecánica
Control de flujo
Sistemas de medición de inclinación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los entornos de alta temperatura y presión en el fondo del pozo presentan desafíos para que los instrumentos electrónicos convencionales se adapten a formaciones de alta temperatura, restringiendo así la aplicación de la tecnología de herramientas electrónicas en pozos profundos y ultra profundos. Dada la limitación mencionada de los sistemas de medición de inclinación electrónica, específicamente su mala resistencia a la temperatura, este estudio propone un nuevo método de control de flujo por derivación. Este método emplea una estructura mecánica para superar las limitaciones de temperatura: el par gravitacional generado por la estructura mecánica se utiliza para controlar la apertura de la válvula y regular la tasa de flujo. Al convertir la información de inclinación del pozo en cambios en la tasa de flujo, este enfoque permite la transformación de la detección de inclinación del pozo y sus señales asociadas. En este estudio, se estableció un modelo de análisis cinético del vástago de la válvula reguladora de derivación. Utilizando simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD), se analizaron las características de flujo del vástago regulador bajo diferentes aperturas de válvula. La estructura de la válvula de control de flujo se optimizó con el objetivo de maximizar el flujo interno. Finalmente, se verificó la fiabilidad de la estructura diseñada para la detección de desviación del pozo y el control de flujo mediante estudios experimentales de simulación y análisis teóricos.

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