用于可调节地控制来自地下井的产出流体的流入的装置制造方法及图纸

一种流动控制装置（８００），包括：管状构件（８１８），其具有允许流体在管状构件（８１８）的外部与管状构件（８１８）的内部流路（８２８）之间流动的多个开口（８２０，８２２，８２４，８２６）；以及多级限流区段（８０４），其可操作地设置在位于管状构件（８１８）外部的流体源与内部流路（８２８）之间的流体流路中。限流区段（８０４）包括多个限流装置（８３８，８４４，８５０），每个限流装置可操作以产生压降。与开口（８２０，８２２，８２４，８２６）可操作地关联的可致动装置（８３０，８３２，８３４，８３６）可依序被致动，以允许流体流经相关的开口（８２０，８２２，８２４，８２６），以依序地减小流体从流体源流到内部流路（８２８）所经历的压降。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及对来自穿过含烃地层的井的流体生产的控制，并且尤其涉及一 种在地下井寿命期限内可调节的、用于控制来自地下井的产出流体(production fluid)的 流入的装置。
技术介绍
在不对本专利技术的范围构成限制的前提下，本文将以从地层中产出流体为例描述本 专利技术的背景。在穿越含烃地层的井的完井期间，将产油管和各种装备安装在井中以便能够安全 和有效地产出地层流体。例如，为防止来自松散或疏松的地层的颗粒物的产生，某些完井包 括设置在期望的生产层段(production interval)附近的一个或多个防砂筛。在其它完井 中，为控制流体流入产油管的流速，一般做法是在管柱内安装一个或多个流体流动控制装置。近年来，已尝试在需要防砂的完井内使用流体流动控制装置。尽管通过使用这类 装置获得了一些效益，但许多这类装置的操作复杂并且可靠性低。另外，已发现在油井的寿 命期限内，当地层枯竭并且储层压力降低时，许多这类流体流动控制装置的流动控制特性 可能不再适合于实现期望的生产目标，尤其是在长的水平层段中更是如此。因此，需要一种流体流动控制装置来控制需防砂的完井中的地层流体的流入。还 需要这种流体流动控制装置在各种流动状态下可靠。此外，还需要能够在油井的整个寿命 期限内使用的流体流动控制装置。
技术实现思路
在此披露的本专利技术包括用于控制地层流体的流入的流体流动控制装置。本专利技术的 流体流动控制装置在各种流动条件下都是可靠的。另外，本专利技术的流体流动控制装置可在 油井的整个寿命期限内使用，并且可与过滤介质结合使用，被用作具有流动控制能力的防 砂筛。—方面，本专利技术涉及一种可设置在井筒内的防砂筛。该防砂筛包括具有至少一个 开口的基管，该开口允许流体在基管的外部与基管的内部流路之间流动。在基管的外部设 有过滤介质。可致动装置与至少一个开口可操作地关联。可致动装置可被操作以在初始阻 止流体经由至少一个开口流动，并且可被致动以允许流体经由至少一个开口流动。在一个 实施例中，可致动装置是对内部流路中的压力增大到预定值作出响应而被致动的压力致动 装置。例如，压力致动装置可为破裂片。另一方面，本专利技术涉及一种防砂筛，该防砂筛包括具有至少一个开口的基管，该开 口允许流体在基管的外部与基管的内部流路之间流动。在基管的外部设有过滤介质。限流 装置被设置在过滤介质与至少一个开口之间的流体流路中。可致动装置与至少一个开口可 操作地关联。在此实施例中，限流装置可操作以在从中流过的流体中产生压降。另外，可致动装置可被操作以在初始阻止流体经由至少一个开口流动，并且可被致动以允许流体经由 至少一个开口流动。又一方面，本专利技术涉及一种防砂筛，该防砂筛包括具有至少一个开口的基管，该开 口允许流体在该基管的外部与该基管的内部流路之间流动。在基管的外部设有过滤介质。 单向阀被设置在过滤介质与至少一个开口之间的流体流路中。可致动装置与至少一个开口 可操作地关联。在该实施例中，单向阀可被操作以允许流体沿下游方向从过滤介质流到至 少一个开口、且阻止流体沿上游方向从至少一个开口流到过滤介质。另外，可致动装置可被 操作以在初始阻止流体经由至少一个开口流动、且可被致动以允许流体经由至少一个开口 流动。另一方面，本专利技术涉及一种防砂筛，该防砂筛包括具有至少一个开口的基管，该开 口允许流体在基管的外部与基管的内部流路之间流动。在基管的外部设有过滤介质。限流 装置和单向阀被设置在过滤介质与至少一个开口之间的流体流路中。可致动装置与至少一 个开口可操作地关联。在此实施例中，限流装置可被操作为在从中流过的流体中产生压降， 单向阀可被操作以允许流体沿下游方向从过滤介质流到至少一个开口、且阻止流体沿上游 方向从至少一个开口流到过滤介质；可致动装置可被操作以在初始阻止流体经由至少一个 开口流动、且可被致动以允许流体经由至少一个开口流动。还是在此实施例中，限流装置可 被设置在单向阀的上游或下游，或者限流装置与单向阀可以是整合形成的。另一方面，本专利技术涉及一种用于控制来自地下井的产出流体的流入的流动控制装 置。该流动控制装置包括管状构件，该管状构件具有允许流体在该管状构件的外部与该管 状构件的内部流路之间流动的多个开口。该流动控制装置还包括可操作地设置在位于管状 构件外部的流体源与内部流路之间的流体流路中的多级限流区段。限流区段包括多个限 流装置，每个限流装置可被操作以产生压降，并且每个限流装置与开口之一关联而在流体 源与内部流路之间经由相应的开口形成多个流路。可致动装置与至少一些开口可操作地关 联。每个可致动装置在初始阻止流体经由相关的开口流动、且可被致动以允许流体经由相 关的开口流动，以依序地减小流体从流体源流到内部流路所经历的压降。在该流体流动控制装置的一个实施例中，至少一些限流装置包括可阻止流体从限 流区段流到流体源的单向阀。在另一实施例中，该流体流动控制装置包括在流体源与多级 限流区段之间设置于管状构件外部的过滤介质。又一方面，本专利技术涉及一种防砂筛，该防砂筛包括具有第一开口和第二开口的基 管，这些开口允许流体在基管的外部与基管的内部流路之间流动。在基管的外部设有过滤 介质和限流区段。限流区段包括第一限流装置和第二限流装置，第一限流装置和第二限流 装置分别在从中流过的流体中产生第一压降和第二压降。第一限流装置在过滤介质与内部 流路之间经由第一开口提供第一流路。第一和第二限流装置在过滤介质与内部流路之间经 由第二开口提供第二流路。可致动装置与第一开口可操作地关联。可致动装置可被操作以 在初始阻止流体经由第一开口流动，并且可被致动以允许流体经由第一开口流动。通过这 种方式，流经限流区段的流体可从第二流路转换到第一流路流动，由此减小与流经限流区 段的流体流动关联的压降。在防砂筛的一个实施例中，与第二开口可操作地关联的可致动装置在初始阻止流 体经由第二开口流动，并且可被致动以允许流体经由第二开口流动。附加地或可替代地，单向阀可与上述限流装置之一或与上述两个限流装置相关联，以阻止流体从限流区段流到过 滤介质。又一方面，本专利技术涉及一种防砂筛，该防砂筛包括具有第一开口、第二开口以及第 三开口的基管，这些开口允许流体在基管的外部与基管的内部流路之间流动。在基管的外 部设有过滤介质和限流区段。限流区段包括第一限流装置、第二限流装置以及第三限流装 置，第一限流装置、第二限流装置以及第三限流装置分别在从中流过的流体中产生第一压 降、第二压降以及第三压降。第一限流装置在过滤介质与内部流路之间经由第一开口提供 第一流路。第一和第二限流装置在过滤介质与内部流路之间经由第二开口提供第二流路。 第一、第二以及第三限流装置在过滤介质与内部流路之间经由第三开口提供第三流路。第 一和第二可致动装置与第一和第二开口可操作地关联。第一和第二可致动装置可分别被操 作以在初始阻止流体经由第一和第二开口流动、且可分别被致动以允许流体经由第一和第 二开口流动。第二可致动装置可以是对内部流路中压力增大到第一预定值作出响应而被致 动的压力致动装置。第一可致动装置也可以是对内部流路中压力增大到更大的第二预定值 作出响应而被致动的压力致动装置。通过这种方式，流经限流区段的流体可从第三流路转 换到第二流路并随后转换到第一流路流动，从而依序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防砂筛，包括：基管，其具有第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口允许流体在所述基管的外部与所述基管的内部流路之间流动；过滤介质，其设置在所述基管外部；限流区段，其设置在所述基管外部，所述限流区段包括第一限流装置和第二限流装置，所述第一限流装置和第二限流装置分别在从中流过的流体中产生第一压降和第二压降，所述第一限流装置在所述过滤介质与所述内部流路之间经由所述第一开口提供第一流路，所述第一和第二限流装置在所述过滤介质与所述内部流路之间经由所述第二开口提供第二流路；以及可致动装置，其与第一开口可操作地关联，所述可致动装置能够被操作以在初始阻止流体经由所述第一开口流动，并且能够被致动以允许流体经由所述第一开口流动，由此使流体从所述第二流路转换到所述第一流路流动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-9-28 11/904,771一种防砂筛，包括基管，其具有第一开口和第二开口，所述第一开口和第二开口允许流体在所述基管的外部与所述基管的内部流路之间流动；过滤介质，其设置在所述基管外部；限流区段，其设置在所述基管外部，所述限流区段包括第一限流装置和第二限流装置，所述第一限流装置和第二限流装置分别在从中流过的流体中产生第一压降和第二压降，所述第一限流装置在所述过滤介质与所述内部流路之间经由所述第一开口提供第一流路，所述第一和第二限流装置在所述过滤介质与所述内部流路之间经由所述第二开口提供第二流路；以及可致动装置，其与第一开口可操作地关联，所述可致动装置能够被操作以在初始阻止流体经由所述第一开口流动，并且能够被致动以允许流体经由所述第一开口流动，由此使流体从所述第二流路转换到所述第一流路流动。2.如权利要求1所述的防砂筛，其中所述可致动装置还包括压力致动装置，所述压力 致动装置对所述内部流路中的压力增大到预定值作出响应而被致动。3.如权利要求1所述的防砂筛，还包括与所述第二开口可操作地关联的可致动装置， 所述可致动装置能够被操作以在初始阻止流体经由所述第二开口流动，并且能够被致动以 允许流体经由所述第二开口流动。4.如权利要求1所述的防砂筛，还包括单向阀，所述单向阀被设置在所述限流区段内， 用以阻止流体从所述限流区段流到所述过滤介质。5.如权利要求1所述的防砂筛其中所述基管具有第三开口，所述第三开口允许流体在所述基管的外部与所述基管的 内部流路之间流动；其中所述限流区段包括第三限流装置，所述第三限流装置在从中流过的流体中产生第 三压降；其中所述第一、第二及第三限流装置在所述过滤介质与所述内部流路之间经由所述第 三开口提供第三流路；并且其中与所述第二开口可操作地关联的可致动装置能够被操作以在初始阻止流体经由 所述第二开口流动，并且能够被致动以允许流体经由所述第二开口流动，由此使流体从所 述第三流路转换到所述第二流路流动。6.如权利要求5所述的防砂筛，还包括与所述第三开口可操作地关联的可致动装置， 所述可致动装置能够被操作以在初始阻止流体经由所述第三开口流动，并且能够被致动以 允许流体经由所述第三开口流动。7.如权利要求5所述的防砂筛，其中每个所述限流装置还包括单向阀，所述单向阀阻 止流体从所述限流区段流到所述过滤介质。8.如权利要求5所述的防砂筛其中所述基管具有第四开口，所述第四开口允许流体在所述基管的外部与所述基管的 内部流路之间流动，并提供绕过所述第一、第二以及第三限流装置的第四流路；并且其中与所述第四开口可操作地关联的可致动装置能够被操作以在初始阻止流体经由 所述第四开口流动，并且能够被致动以允许流体经由所述第四开口流动，由此绕过所述第一、第二以及第三限流装置。9.一种用于控制来自地下井的产出流体的流入的流动控制装置，所述流动控制装置包括管状构件，其具有允许流体在所述管状构件的外部与所述管状构件的内部流路之间流 动的多个开口；多级限流区段，其可操作地设置在位于所述管状构件外部的流体源与所述内部流路之 间的流体流路中，所述限流区段包括多个限流装置，每个限流装置能够被操作以产生压降， 并且每个限流装置与所述开口之一关联而在所述流体源与所述内部流路之间经由相应的 开口形成多个流路；以及与所述开口中的至少一些开口可操作地关联的可致动装置，所述可致动装置在初始阻 止流体经由相关联的开口流动，并且能够被致动以允许流体经由所述相关联的开口流动， 以依序地减小流...

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉马克理查兹，让马克洛佩斯，
申请(专利权)人：哈利伯顿能源服务公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]