井下阀系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于控制流体进入地层(100)和离开地层(100)的流动的井下阀系统(1)，包括：具有内表面(3)、外径(OD

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】井下阀系统专利
本专利技术涉及一种井下阀系统以及一种用于控制流体向地层的入流和注入或流体从地层的入流和注入的方法。
技术介绍
阀可通过多种方法控制。包括用于控制井中阀的机构的套管往往被称为智能完井系统。传统的智能完井系统利用控制线，最长用的是几千米的液压和/或电子控制线。这些控制线昂贵且经常由于错误连接或控制线损坏而导致故障。损坏的控制线由于被它们布置在生产套管的外部而实际上不可能修复或更换。此外，构成智能完井系统所必需的部件占用空间，导致套管直径小于没有这类控制线的非智能完井系统的套管直径。套管直径的减小缩小了孔即例如流体流动的区域的横截面积。因此，智能完井系统的套管一般具有比传统完井系统小得多的流动区域的横截面积。往往，该流动区域，即该孔，被缩小65％或者更多。因此，与更为传统的井相比，流体的最大流量显著降低，并且因此可能影响井的整体利润率。
技术实现思路
本专利技术的目的是完全或部分克服现有技术的上述缺点和不足。更具体地，一个目的是提供一种改进的用于控制流体流入和流出井的系统，其引起套管内流体流量更少地降低和/或不会像具有控制线的智能完井系统那样地失效那么多。从下面的描述中将变得显而易见的上述目的以及众多的其它目的、优点和特征由根据本专利技术的方案来实现，即通过一种用于控制流体进入地层和离开地层的流动的井下阀系统来实现，该井下阀系统包括：-具有内表面、外径和内径、和由所述内径限定的横截面的套管，该套管包括：-彼此间隔布置的多个阀，所述多个阀用于控制流体经由所述套管进入或离开所述地层的流动，以及-多个自动操作调节装置，每个所述自动操作调节装置控制所述多个阀中的一个阀并且每个所述自动操作调节装置包括具有本体外径且具有本体横截面的本体，所述多个自动操作调节装置被紧固在所述套管的内侧以允许所述流体在所述自动操作调节装置的本体的本体外径与所述套管之间流动。通过这种方式，就改变从地层的入流的反应时间而言，所述井下阀系统可实现以受限程度最小的方式来控制流动。这是因为能够将用于控制阀的自动操作调节装置保留在所述套管中。自动操作调节装置无需在使用后被拽到地面。这种可行性是归因于每个自动操作调节装置对流体流动的限制不大于包括类似控制机构的套管的这一事实。因此，该自动操作调节装置在被再次使用之前简单留置在井中的套管的内侧即可。当定位用于控制为套管内侧的入流提供控制的阀的自动操作调节装置时，能够使用套管的最大直径。在这样的系统中，该套管无需减小尺寸以提供体积来容纳用于控制所述阀的任何部件，但该系统仍被认为是智能系统。用以提供所述控制而必需的物理部件需要容纳在一个体积内，即容纳在每个自动操作调节装置的本体内。但每个自动操作调节装置的本体的横截面对所述横截面的限制少于所述控制机构封装在套管壁中的情况。所述控制机构的传统构建(例如当容纳在套管内时)会导致所述横截面从套管的内径周边向该套管中心减小。但当这样的减少沿套管的整个周边延伸时，这导致总横截面积比同一部件就位于套管中心的情况减小的更多。此外，使用自动操作调节装置提高了服务能力并且消除了对控制线的需求。当自动操作调节装置已就位于套管中时，获得了众多可能的调节可能性。通过调节从每个阀的流动来控制流体从/离开地层的流动。所述多个阀可布置在不同的生产区域，并且因此能够调节流体的混合物以获得例如与举升井相关的或与流体的后续处理相关的期望的特性。通过将套管或阀的智能控制机构定位在自动操作调节装置中，能够决定流体应该如何通过需要容纳智能控制机构的本体。因此，由于该系统的每个阀都设置有用于控制所述阀的机构，因而无需使用例如电缆工具来改变通过阀的流动。因此，对于流体流动的改变，该系统提供了更快的响应。因此，该井可始终被不断优化以获得期望的流体品质。该系统可以是遥测系统。此外，在流体向地层的注入期间，例如在水力压裂期间，改善了对所述注入的控制，在控制流体从地层流出的情况下也是类似的。此外，由于所述自动操作调节装置的本体具有小的横截面积，与已知智能完井系统相比，在套管的包括阀的部分中的横截面通道被增大。这得以实现是因为所述部分是布置在套管中心附近而不是封装在套管内。该自动操作调节装置的本体的横截面可以不大于套管的由内径限定的横截面的50％，优选不大于40％，更优选地不大于30％。通过这种方式，与传统智能阀和套管相比，能够实现更大的流体流量。用于控制智能完井系统中的阀的设备布置在生产套管的外侧并因此与同一井孔的非智能完井系统相比，该生产套管的直径被显著减小以为所述设备留出空间。在本专利技术中，由于用于控制所述阀的设备所占的体积被容纳在套管内侧的由例如筒体界定的空间中而不是容纳在环绕套管的体积中，因此获得了更大的面积和因此更大的流量。因此，与智能完井系统相比，由于套管的直径未减小，在本专利技术中用于操作所述阀的设备所占据的空间明显减小。流体流量增加是有利的，因为它为将井调整到理想产量提供了更多的选择方案。在一个实施例中，每个阀都可具有仿形部。此外，每个阀都可具有带仿形部的滑动套筒。此外，该仿形部可以是在该阀上的或在该阀的滑动套筒上的一个槽或多个槽。并且，该仿形部可以是该阀的磁性材料。此外，该自动操作调节装置可包括构造成与所述仿形部接合的操作机构，例如键。此外，该操作机构可从所述本体突伸出以与所述阀的相匹配的仿形部接合。此外，该操作机构可借助机械动力装置如弹簧从本体突伸出。通过机械方式提供动力，该自动操作调节装置可被永久地安装在该套管中以操作该阀。此外，该操作机构可借助液压装置或电力装置缩回。此外，该操作机构可以是锚固机构。此外，每个自动操作调节装置都可通过在沿该阀和/或该套管的周向的至少两个位置与该阀和/或该套管的内表面接合。此外，该自动操作调节装置的本体可与该套管同心地布置。此外，该自动操作调节装置的本体可相对于所述套管的内径的中心轴线偏心地布置。进一步地，该自动操作调节装置的本体可抵接该套管的内表面。上述系统可包括传感器，用于测量所述流体的状态如温度、压力、出水、密度或流量。此外，可在每个自动操作调节装置内布置传感器。此外，该传感器可布置在所述套管内。此外，该传感器可包括用于与该自动操作调节装置通信的通信机构。每个自动操作调节装置可包括处理器，用于计算所测得的传感器数据以用于控制所述阀。此外，每个自动操作调节装置都可无线地操作。进一步地，每个自动操作调节装置都可包括打捞颈。此外，每个自动操作调节装置都可包括电池。此外，每个自动操作调节装置都可包括通信机构。在上述井下阀系统中，所述多个自动操作调节装置可彼此依次相继地就位于该套管中。此外，每个自动操作调节装置都可包括派送机构，用于派送信息设备。此外，每个自动操作调节装置都可包括压力脉冲通信机构，用于接收来自地面和/或另一自动操作调节装置的信号。此外，每个阀都可包括用于调节流体的入流的可移位部件。此外，该可移位部件可包括滑动套筒或旋转套管。此外，每个自动操作调节装置都可包括就位探测单元，用于确定该可移动部件的位置。该就位探测单元可包括磁体。此外，每个自动操作调节装置都可包括用于将该自动操作调节装置固定在该套管中的锚固机构。此外，每个自动操作调节装置可包括释放机构，用于在预定拉力值以上时释放该锚固机构。该释放机构可以是剪切销或剪切盘。此外，每个自动操作调节装置都本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制流体进入地层(100)和离开地层(100)的流动的井下阀系统(1)，包括：‑具有内表面(3)、外径(OD

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.08 EP 14180326.21.一种用于控制流体进入地层(100)和离开地层(100)的流动的井下阀系统(1)，包括：-具有内表面(3)、外径(ODc)和内径(IDc)、和由所述内径限定的横截面(Ac)的套管(2)，该套管包括：-彼此间隔布置的多个阀(4、4a、4b、4c)，所述多个阀用于控制流体经由所述套管进入或离开所述地层的流动，以及-多个自动操作调节装置(5)，每个自动操作调节装置控制所述多个阀中的一个阀并且每个所述自动操作调节装置包括具有本体外径(Db)和本体横截面(Ab)的本体(6)，所述多个自动操作调节装置被紧固在所述套管的内侧以允许所述流体在所述自动操作调节装置的本体的本体外径与所述套管之间流动。2.根据权利要求1所述的井下阀系统，其中，该自动操作调节装置的本体的横截面不大于所述套管的由所述内径限定的所述横截面的50％，优选不大于40％，并且更优选地不大于30％。3.根据权利要求1和2所述的井下阀系统，其中，所述自动操作调节装置的所述本体与所述套管同心地布置。4.根据前述权利要求中任一项所述的井下阀系统，其中，所述自动操作调节装置的所述本体抵接所述套管的内表面。5.根据前述权利要求中任一项所述的井下阀系统，其中，所述系统包括传感器(7)，所述传感器用于测量所述流体的状态如温度、压力、出水、密度或流量。6.根据权利要求5所述的井下阀系统，其中，在每个自动操作调节装置内布置传感器。7.根据权利要求5或6所述的井下阀系...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·R·瓦斯克斯，S·库玛，L·斯泰尔，
申请(专利权)人：韦尔泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦,DK