به هنگام توليد نفت يا گاز از مخازن هيدروكربني معمولاً مقداري آب نيز توليد مي شود؛ در اوايل دوران بهره-برداري از مخازن، حجم آب توليدي كم بوده و روش هاي رايج جداسازي براي تفكيك آن از سيالات هيدروكربني كافي مي باشد. اما با افزايش سن بهره برداري از مخزن، معمولاً نسبت آب به هيدروكربن توليدي افزايش قابل توجهي مي يابد. افزايش نسبت آب به هيدروكربن سبب كاهش ميزان توليد هيدروكربن¬ها (نفت و گاز)، افزايش هزينه هاي توليد و فرازآوري و همچنين نياز به تسهيلات بيشتر براي جداسازي مي شود. به علاوه افزايش حجم آب توليدي در مخازن معمولاً مشكلات ديگري نظير افزايش خوردگي، افزايش توليد امولسيون، مهاجرت ذرات و توليد شن و رسوب را بوجود مي آورد. لازم به ذكر است كه اگر درصد آب همراه گاز متناسب با فشار و دبي توليد از حدي زياد¬تر شود، ديگر گاز قادر به خارج كردن آن از چاه نخواهد بود و در اين صورت به دليل تجمع آب در چاه، چاه كاملا بسته خواهد شد. به علاوه رها سازي آب جداسازي شده از سيال توليدي در محيط، باعث آلودگي محيط زيست مي شود. هدف اين اختراع طراحي شير هوشمند مكانيكي، جهت جلوگيري از عبور آب در مقابل گاز و جلوگيري از ورود آب به ستون چاه گازي مي باشد. در طراحي اين شير، از قوانين سيالاتي (به طور خاص قانون برنولي) استفاده شده است كه بر اساس اين قوانين مبناي جداسازي آب از گاز در شير طراحي شده تفاوت در گرانروي مي باشد كه سبب تفاوت در سرعت عبور و فشار ديناميكي سيال مي شود. در اين راستا ساخت اين شير مي تواند در صنعت نفت و گاز و در زمينه بهره برداري از چاه هاي گازي با جلوگيري از توليد آب بسيار سودمند باشد و علاوه بر افزايش گاز توليدي، موجب حذف يا كاهش هزينه هايي نظير هزينه جداسازي آب از گاز استخراج شده شود. لازم به ذكر است كه تا كنون شير هايي جهت جلوگيري از توليد سيال سبك در مقابل سيال سنگين (جلوگيري از توليد گاز اضافي در مخازن نفتي) در كشور هاي پيشرفته مورد طراحي و تست قرار گرفته است در طراحي نوآورانه اين شير جديد با الهام گرفتن از طرح شير هوشمند پيشين، عملكرد شير به گونه اي تغيير پيدا كرده تا مانع از توليد سيال سنگين(آب) در مقابل سيال سبك¬تر (گاز) شود. طرح فني جهت تحقق بخشيدن به هدف اختراع: اين شير داراي 5 قطعه اصلي شامل بدنه بالايي، بدنه پاييني، ديسك متحرك، فنر و نگه دارنده شير مي باشد. بدنه پاييني شامل يك خروجي اصلي در پايين و 12 خروجي كنترلي در جداره شير مي¬باشد. همچنين بدنه¬ي پاييني داراي 12 زائده نگه دارنده ديسك و 6 پايه به عنوان نشيمنگاه ديسك نيز مي باشد. بدنه پاييني به وسيله ي سطح رزوه شده¬ به بدنه ي بالايي متصل شده است. سطح پاييني بدنه بالايي به صورت مخروط طراح شده است كه ديسك متحرك را به وسيله ي فنر هاي نگه دارنده بين دو بدنه به صورت معلق نگه داشته است. طراحي مقاومتي فنر ها به گونه اي انجام مي شود كه در صورت عبور آب، مسير خروجي اصلي شير بسته شده و در هنگام عبور گاز شير باز بماند. ساخت قطعات شير با استفاده از دستگاه تراش براي تعداد كم و با استفاده از قالب ريخته گري براي تعداد بالا جهت تجاري سازي امكان پذير مي باشد.

در اين اختراع به طراحي و ساخت شير كنترل هوشمند ممانعت كننده از عبور جريان گاز، جهت كاهش نسبت گاز به نفت پرداخته شده است. شير متشكل از يك ورودي سيال و ديسك متحرك واقع در مسير جريان است، ديسك متحرك مي تواند بطور آزادانه در شير حركت كند و براساس قانون برنولي ورودي شير را ببندد. اين شير به گونه اي طراحي شده است كه بدون نياز به هيچ گونه حسگر، برق و كنترل خارجي و به طور كاملا مكانيكي و هوشمند در هنگام عبور سيال سبك، شير به طور خودكار بسته مي شود. در حالي كه در حين عبور سيال سنگين شير باز شده و به سيال اجازه عبور مي دهد.