專利名稱：用于碳?xì)浠衔镩_采中的可調(diào)節(jié)流量的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于選擇性地控制例如開采管等井筒管和地層之間的流體流的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
例如石油和天然氣等碳?xì)浠衔锸褂勉@入地層中的井筒從地層采收。這樣的井通常以如下方式完井沿井筒長度放置套管并且在每一個(gè)這樣的開采區(qū)附近對套管進(jìn)行鉆孔來將地層流體(例如碳?xì)浠衔?提取至井筒中。這些開采區(qū)有時(shí)通過在開采區(qū)之間安裝封隔器來彼此隔開。來自每一個(gè)開采區(qū)的進(jìn)入井筒的流體被抽吸到延伸到地面的管道中。 期望沿開采區(qū)具有基本上均勻的排放。不均勻的排放可能會導(dǎo)致例如侵入氣體錐或水錐等不利情況。在例如采油井的情況下，氣體錐可使氣體入流到井筒中，這可能顯著降低產(chǎn)油量。以類似的方式，水錐可使水入流到油開采流中，這可降低采油的數(shù)量和質(zhì)量。因此，可能期望在整個(gè)開采區(qū)提供可控的排放和/或在經(jīng)受不期望的水和/或氣體流入的開采區(qū)內(nèi)具有選擇性地隔離或減少入流的能力。另外，可能期望使用井筒管將流體注入到地層中。本發(fā)明滿足了現(xiàn)有技術(shù)的這些和其他需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一些方面中，本發(fā)明提供一種用于控制井筒管和地層之間流體流的設(shè)備。所述設(shè)備可包括主體，所述主體具有至少兩個(gè)構(gòu)造用于傳送流體的流動路徑。所述流動流路徑可在所述主體中彼此液壓隔離，并且所述流動路徑中的至少一個(gè)可閉塞。在一些布置中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)在流經(jīng)其的流體中產(chǎn)生不同的壓降。在一些實(shí)施例中，所述流動路徑中的至少一個(gè)包括腔室和與所述腔室連通的至少一個(gè)開口。其他實(shí)施例可包括不止一個(gè)腔室和開口。例如，流動路徑可包括多個(gè)腔室，所述腔室彼此流體連通。在一些布置中，幾個(gè)流動路徑中的每一個(gè)包括多個(gè)腔室，并且所述腔室可彼此流體連通。所述流動路徑中的每一個(gè)可經(jīng)其產(chǎn)生不同的壓降。在一些實(shí)施例中，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與所述井筒的環(huán)空連通的第一端和與所述井筒管的孔腔連通的第二端。而且，在一些布置中， 閉塞構(gòu)件可閉塞所述流動路徑中的一個(gè)或多個(gè)。在一些方面中，本發(fā)明提供用于控制流體在井筒管和井的環(huán)空之間的流動的方法。所述方法可包括在主體中形成至少兩個(gè)流動路徑，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與所述環(huán)空連通的第一端和與所述井筒管的孔腔連通的第二端；將所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)形成為用于接納閉塞構(gòu)件；和將所述至少兩個(gè)流動路徑在所述主體中彼此液壓隔離。所述方法可還包括使用所述閉塞構(gòu)件閉塞所述流動路徑中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，所述方法可還包括將所述流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成在流經(jīng)其的流體中產(chǎn)生不同的壓降。而且，所述方法可包括將所述流動路徑中的至少一個(gè)構(gòu)造成包括腔室和至少一個(gè)與所述腔室連通的開口。而且，所述方法可包括將所述流動路徑中的至少一個(gè)構(gòu)造成包括多個(gè)腔室，所述腔室彼此流體連通。而且，所述方法可包括將所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成包括多個(gè)腔室，所述腔室彼此流體連通，并且其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)經(jīng)其產(chǎn)生不同的壓降。而且，所述方法可包括將所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)設(shè)置有與所述井筒的環(huán)空連通的第一端和與所述井筒管的孔腔連通的第二端。在其他方面中，本發(fā)明提供用于控制井中流體流的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括布置在井中的井筒管，所述井筒管具有流動孔腔；和多個(gè)沿所述井筒管設(shè)置的流量控制裝置。所述流量控制裝置中的每一個(gè)可包括主體，所述主體具有多個(gè)構(gòu)造用于在所述井的環(huán)空和所述流動孔腔之間傳送流體的流動路徑，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與井筒的環(huán)空連通的第一端和與所述流動孔腔連通的第二端，所述流動路徑中的每一個(gè)在其各自第一端和第二端之間彼此液壓隔離，并且其中，所述多個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)能夠選擇性地閉合。應(yīng)可理解，本發(fā)明的更重要的特征的示例已經(jīng)概括地總結(jié)，以可更好地理解后面的其詳細(xì)描述，并且以可意識到對本領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。當(dāng)然，存在后文將描述的并且將形成所附權(quán)利要求主題的其他特征。


由于在結(jié)合附圖考慮時(shí)參照后面的詳細(xì)描述將更好地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)的其他方面，因此本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和其他方面將易于由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員領(lǐng)會，在全部幾幅附圖中，相似的附圖標(biāo)記標(biāo)示相似或類似的元件，其中圖1是示例性多區(qū)域井筒和結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的入流控制系統(tǒng)的開采組件的示意性正視圖；圖2是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的入流控制系統(tǒng)的示例性裸眼開采組件的示意性正視圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例制備的示例性開采控制裝置的示意性剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例制備的流量控制裝置的等軸視圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例制成的“展開的”流量控制裝置的功能視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及用于控制井中流體流的裝置和方法。本發(fā)明容易有不同形式的實(shí)施例。附圖中顯示并且本文將詳細(xì)描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，應(yīng)理解的是，本文公開內(nèi)容應(yīng)視為是本發(fā)明原理的舉例說明，并非旨在將本發(fā)明限制到本文所示出和描述的內(nèi)容。首先參照圖1，顯示了已經(jīng)穿過地殼12鉆入一對地層14，16中的示例性井筒10， 期望從所述地層14，16開采碳?xì)浠衔铩＞?0如本領(lǐng)域已知地下入金屬套管，多個(gè)穿孔 18穿入并且延伸到地層14，16中，以使采出流體可從地層14，16流入井筒10中。井筒10 具有偏轉(zhuǎn)的或基本上水平的支路19。井筒10具有后期開采組件，總體以20標(biāo)示，后期開采組件20借助從井筒10的地面沈處的井口 M向下延伸的油管柱22布置于井筒中。開采組件20沿其長度限定內(nèi)部軸向流動孔腔觀。開采組件20和井筒套管之間限定環(huán)空30。 開采組件20具有沿井筒10的偏轉(zhuǎn)支路19延伸的偏轉(zhuǎn)的基本水平的部分32。開采裝置34 沿開采組件20設(shè)置在選定點(diǎn)處?？扇芜x地，每一個(gè)開采裝置34在井筒10內(nèi)通過一對封隔器裝置36隔離。雖然圖1中僅顯示了兩個(gè)開采裝置34，但是實(shí)際上沿水平部分32可具有大量以串聯(lián)方式布置的這樣的開采裝置。
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每一個(gè)開采裝置34具有開采控制裝置38，其用于管理流入開采組件20中的一種或多種流體流的一個(gè)或多個(gè)方面。如本文所用的術(shù)語“流體”或“多種流體”包括液體、氣體、碳?xì)浠衔?、多相流體、多種流體中的兩種的混合物、水、鹽水、例如鉆井泥漿等工程流體、例如水等從地表注入的流體和例如油和氣等天然存在的流體。另外，提到的“水”應(yīng)認(rèn)為還包括水基流體；例如海水或鹽水。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，開采控制裝置38可具有確保選擇性操作和從其通過的受控流體流的多種替代結(jié)構(gòu)。圖2示出示例性裸眼井筒裝置11，其中可使用本發(fā)明的開采裝置。裸眼井筒11的構(gòu)造和操作在大多數(shù)方面與前面描述的井筒10相似。但是，井筒裝置11具有未下套管的井眼，其直接通到地層14，16。因此開采流體直接從地層14，16流出并且流入限定在開采組件21和井筒11的壁之間的環(huán)空30中。其中不具有穿孔，并且裸眼封隔器36可用于隔離開采控制裝置38。開采控制裝置的本質(zhì)是使流體流從地層16直接導(dǎo)向到最近的開采裝置 34，因此形成平衡的流體流。在一些情況下，裸眼完井可能不用封隔器?，F(xiàn)在參照圖3，顯示了用于控制從儲層到開采管中的流體流或“入流”和/或控制從開采管到地層中的流體流或“出流”的開采控制裝置100的一個(gè)實(shí)施例。該流動控制可以是地層流體的一個(gè)或多個(gè)特性或參數(shù)的函數(shù)，所述特性或參數(shù)包括水含量、流體速度、氣體含量等。而且，控制裝置100可沿生產(chǎn)井的一部分分布，以在多個(gè)位置處提供流體控制。 示例性的開采控制裝置在本文中將在下面進(jìn)行討論。在一個(gè)實(shí)施例中，開采控制裝置100包括顆?？刂蒲b置110，顆?？刂蒲b置110 用于降低攜帶在流體中的顆粒量和尺寸；和流量控制裝置120，其控制來自地層的總排放速度。顆?？刂蒲b置110可包括例如砂篩和相關(guān)的礫石充填裝置等已知的裝置。在一些實(shí)施例中，流量控制裝置120利用多個(gè)流動路徑或通道來產(chǎn)生預(yù)定壓降， 所述預(yù)定壓降輔助控制流速和/或流出速率。這些流動路徑中的一個(gè)或多個(gè)可閉塞來提供特定的壓降。示例性的流量控制裝置120通過使流動的流體穿過一個(gè)或多個(gè)管道122來產(chǎn)生用于控制流動的壓降。每一個(gè)管道可構(gòu)造用于在管22的流動孔腔102和將裝置120與地層分隔的環(huán)形空間或環(huán)空30之間提供獨(dú)立的流動路徑。另外，這些管道122中的一些或全部可基本上彼此液壓隔離。即，經(jīng)過管道122的流體流可視為并聯(lián)的而不是串聯(lián)的。因而， 經(jīng)過一個(gè)管道122的流體流可部分或全部阻塞，而基本上不影響經(jīng)過另一個(gè)管道的流體流流。應(yīng)可理解，使用術(shù)語“并聯(lián)”僅是就其功能意義而言，而不是指具體的結(jié)構(gòu)或物理結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)在參照圖4，顯示了流量控制裝置120的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)，所述流量控制裝置120 通過將入流流體傳送經(jīng)過多個(gè)管道122中的一個(gè)或多個(gè)管道122來產(chǎn)生壓降。每一個(gè)管道122可沿基管或工作筒130的壁形成，并且包括構(gòu)造用于以預(yù)定方式控制流動的結(jié)構(gòu)特征。管道122可以以并聯(lián)方式沿工作筒130的長軸線縱向排列，不過這不是必須的。每一個(gè)管道122可具有與井口管流動孔腔102(圖幻流體連通的一端132，以及與將流量控制裝置120和地層分隔的環(huán)形空間或環(huán)空30(圖幻流體連通的第二端134。通常，每一個(gè)管道122至少在其各自的端部132，134之間的區(qū)域中彼此分隔。以虛線顯示的外部殼體136 包封工作筒130，以使管道122為流體流經(jīng)工作筒130的唯一路徑。在一些實(shí)施例中，沿著工作筒130，在環(huán)空和管流動孔腔102(圖幻之間設(shè)置流動路徑獨(dú)立的至少兩個(gè)管道122。 管道122中的一個(gè)或多個(gè)可構(gòu)造用于接納部分或全部限制經(jīng)過該管道122的流動的閉塞構(gòu)件。在一種設(shè)置中，閉塞構(gòu)件可以是柱塞138，其容放在第二端134處。例如，柱塞138可以螺紋連接或化學(xué)固定到第一端132。在其他實(shí)施例中，閉合元件可固定到第二端134。在又一個(gè)實(shí)施例中，閉合元件可沿管道122長度設(shè)置在任何位置處。在一些實(shí)施例中，管道122可以布置成迷宮，所述迷宮形成用于流體流經(jīng)流量控制裝置120的彎曲或迂曲流動路徑。在一個(gè)實(shí)施例中，管道122可包括通過開口 144相互連接的一系列腔室142。在一種示例性的使用中，流體可首先流入管道122中，并且容納在腔室142中。然后，流體流經(jīng)開口 144，并且進(jìn)入另一個(gè)腔室142中。經(jīng)過開口 144的流體流可比經(jīng)過腔室142的流體流產(chǎn)生更大的壓降。開口 144可以孔、狹槽和在腔室144之間提供流體連通的任何其他結(jié)構(gòu)形成。流體沿該迷宮式流動路徑流動，直到流體通過端部132 或端部134流出。為了易于說明，圖5從功能性的角度顯示了用于流量控制裝置120的四種示例性管道12加、122b、122c和122d的流體流動路徑。為了易于說明，流量控制裝置120以虛線和“展開的”方式顯示，以更好地示出管道12加-(1。這些管道12加、122b、122c和122d中的每一個(gè)在環(huán)空30(圖幻或地層和管流動孔腔102之間提供單獨(dú)的和獨(dú)立的流動路徑。而且，在所示的實(shí)施例中，所述管道122a、122b、122c和122d中的每一個(gè)給流動流體提供不同的壓降。管道12 構(gòu)造用于給流體流提供最小量的阻力，并且因而提供相對小的壓降。管道122d構(gòu)造用于給流體流提供最大的阻力，并且因而提供相對大的壓降。管道122b，1122c 提供在由管道122a，122d提供的壓降之間的范圍內(nèi)的壓降。但是應(yīng)可理解，在其他實(shí)施例中，管道中的兩個(gè)或多個(gè)可提供相同的壓降，或全部管道可提供相同的壓降。參照圖4和5，如前面所指明的，閉塞構(gòu)件138可沿管道中的一個(gè)或多個(gè)設(shè)置，以阻塞流體流。在一些實(shí)施例中，閉塞構(gòu)件138可如圖所示設(shè)置在端部132處。例如， 閉塞構(gòu)件138可以是螺紋柱塞或其他類似元件。在其他實(shí)施例中，閉塞構(gòu)件138也可設(shè)置在端部134處。在其他實(shí)施例中，閉塞構(gòu)件138可以是沿管道填充腔室或開口的材料。閉塞構(gòu)件138可構(gòu)造用于部分或完全阻塞管道中的流動。因而，經(jīng)過流量控制裝置120的流體流可通過選擇性地閉塞管道122中的一個(gè)或多個(gè)來調(diào)節(jié)?？色@得的壓降的排列數(shù)當(dāng)然隨管道122的數(shù)量改變。因而，在一些實(shí)施例中，流量控制裝置120可提供與經(jīng)過一個(gè)管道的流體流相關(guān)的壓降，或與經(jīng)過兩個(gè)或多個(gè)管道的流體流相關(guān)的復(fù)合壓降。因而，在一些實(shí)施例中，流量控制裝置可構(gòu)造成“在現(xiàn)場”調(diào)節(jié)或構(gòu)造，以提供選擇性的壓降。例如，保持全部管道不阻塞將最大化流動管道的數(shù)量，并且提供最低的壓降。為了提高壓降，可將閉塞構(gòu)件138裝配到管道122中，以阻塞流體流動。因而，在一些裝置中，通過使用閉塞構(gòu)件138選擇性地閉塞管道122可用于控制由流量控制裝置產(chǎn)生的壓力差。因此應(yīng)意識到，流量控制裝置可在鉆井現(xiàn)場構(gòu)造或再構(gòu)造，以提供壓力差和回壓， 以針對給定的儲層和/或期望的注入流動特性而獲得期望的流量和排放特性。另外，在一些實(shí)施例中，一些或全部管道122的表面可構(gòu)造成對于流體流具有特定摩擦阻力。在一些實(shí)施例中，摩擦阻力可使用紋理、粗糙化表面或其他這樣的表面結(jié)構(gòu)來增大。或者，摩擦阻力可通過使用拋光或平滑表面來降低。在一些實(shí)施例中，表面可涂覆提高或降低表面摩擦的材料。而且，涂層可構(gòu)造成根據(jù)流動材料(例如水或油)的性質(zhì)來改變摩擦。例如，表面可涂覆吸收水以提高針對水流的摩擦阻力的親水材料，或涂覆排斥水以減小針對水流的摩擦阻力的憎水材料?？傮w參照圖1-5，在一種部署模式中，地層14和16的特性可通過適當(dāng)?shù)臏y試確定，以評估期望的一種或多種排放模式。期望的一種或多種模式可通過適當(dāng)調(diào)整流量控制裝置 140產(chǎn)生特定的壓降來獲得。壓降可能對于沿管22設(shè)置的流量控制裝置140中的每一個(gè)來說相同或不同。在插入井筒10中之前，地層評估信息例如地層壓力、溫度、流體成分、井筒幾何形狀等可用于評估用于每一個(gè)流量控制裝置140的期望壓降。之后，用于每一個(gè)流量控制裝置140的管道122可根據(jù)需要進(jìn)行阻塞，以獲得期望的壓降。因而，例如，現(xiàn)在參照圖5，對于第一流量控制裝置，僅管道12 可閉塞，對于第二流量控制裝置140，僅管道122b 和122c可閉塞，對于第三流量控制裝置140，管道中的任何一個(gè)都不可閉塞，等等。 當(dāng)構(gòu)造好用于提供期望壓降時(shí)，井筒管22和入流控制裝置140可傳送到并且安裝在井中。在一種操作模式過程中，來自地層的流體流經(jīng)顆?？刂蒲b置110，然后流入流量控制裝置140中。當(dāng)流體流經(jīng)管道122時(shí)，壓降產(chǎn)生，這導(dǎo)致流體流速減小。在另一種操作模式中，流體被泵送經(jīng)過井筒管22，并且經(jīng)過流量控制裝置140。當(dāng)流體流經(jīng)管道122時(shí)，產(chǎn)生壓降，這導(dǎo)致流經(jīng)顆?？刂蒲b置110并且流入環(huán)空30(圖幻中的流體的流速減小。應(yīng)可理解，圖1和2旨在僅僅示例性地示出其中可應(yīng)用本發(fā)明的教導(dǎo)的開采系統(tǒng)。 例如，在一些開采系統(tǒng)中，井筒10，11可僅使用套管或襯套來將采出流體傳送到地面。本發(fā)明的教導(dǎo)可用于控制流入那些和其他井筒管的流體流。應(yīng)進(jìn)一步意識到，管道還可包括可滲透介質(zhì)。管道的滲透率可通過適當(dāng)選擇可滲透介質(zhì)的結(jié)構(gòu)來控制。一般來講，拋開其他因素不講，沿管道的表面面積的大小、管道的橫截面流動面積、管道曲折程度決定了管道的滲透率。在一個(gè)實(shí)施例中，可滲透介質(zhì)可使用裝入管道中的元件形成。所述元件可以是粒狀元件，例如填充的滾珠、小球或丸，或例如“鋼絲絨”等纖維元件，或形成流體可從其流過的間隙空間的任何其他這樣的元件。所述元件也可以是布置成用于允許流體流經(jīng)管道的毛細(xì)管。在其他實(shí)施例中，可滲透介質(zhì)可包括其中形成孔的一個(gè)或多個(gè)主體。例如，所述主體可以是類似海綿的物體，或一疊穿孔的過濾式元件。應(yīng)意識到，適當(dāng)?shù)剡x擇例如珠等物體的尺寸、孔或穿孔的數(shù)量、形狀和尺寸、毛細(xì)管的直徑和數(shù)量等，可得到針對選定的壓降的期望的滲透率。因而，作為上述腔室的替代方案或者附加方案，可使用這樣的元件。應(yīng)意識到，已經(jīng)描述的內(nèi)容部分地包括用于控制井筒管和地層之間的流體流的設(shè)備。所述設(shè)備可包括主體，所述主體具有兩個(gè)或多個(gè)用于傳送流體的流動路徑。所述流動路徑可以在主體中彼此液壓隔離，并且所述流動路徑中的至少一個(gè)可閉塞。在一些布置中，各個(gè)流動路徑在流經(jīng)其的流體中產(chǎn)生不同的壓降。在一些實(shí)施例中，流動路徑中的至少一個(gè)包括腔室和至少一個(gè)與腔室連通的開口。其他實(shí)施例可包括不止一個(gè)腔室和開口。例如， 流動路徑可包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通。在一些布置中，幾個(gè)流動路徑中的每一個(gè)包括多個(gè)腔室，并且各個(gè)所述腔室可彼此流體連通。所述流動路徑中的每一個(gè)可經(jīng)其產(chǎn)生不同的壓降。在一些實(shí)施例中，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與井筒的環(huán)空連通的第一端，和與井筒管的孔腔連通的第二端。而且，在一些布置中，閉塞構(gòu)件可閉塞流動路徑中的一個(gè)或多個(gè)。應(yīng)意識到，所描述的內(nèi)容部分地包括用于控制井筒管和井的環(huán)空之間的流體流的方法。所述方法可包括在主體中形成至少兩個(gè)流動路徑，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與所述環(huán)空連通的第一端，和與所述井筒管的孔腔連通的第二端；將所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)形成為用來接納閉塞構(gòu)件；和將所述至少兩個(gè)流動路徑在所述主體中彼此液壓隔離。所述方法可進(jìn)一步包括使用所述閉塞構(gòu)件閉塞所述流動路徑中的至少一個(gè)。在一些實(shí)施例中，所述方法可還包括將所述流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成在流經(jīng)其的流體中產(chǎn)生不同的壓降。而且，所述方法可包括將所述流動路徑中的至少一個(gè)構(gòu)造成包括腔室和至少一個(gè)與所述腔室連通的開口。而且，所述方法可包括將所述流動路徑中的至少一個(gè)構(gòu)造成包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通。而且，所述方法可包括將所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通，并且其中，所述至少兩個(gè)流體路徑中的每一個(gè)經(jīng)其產(chǎn)生不同的壓降。而且，所述方法可包括使所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)具有與所述井筒的環(huán)空連通的第一端，和與所述井筒管的孔腔連通的第二端。應(yīng)意識到，已經(jīng)描述的內(nèi)容部分地包括用于控制井中流體流的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括布置在井中的井筒管，所述井筒管具有流動孔腔；和沿所述井筒管設(shè)置的多個(gè)流量控制裝置。所述流量控制裝置中的每一個(gè)可包括主體，所述主體具有構(gòu)造用于在井的環(huán)空和流動孔腔之間傳送流體的多個(gè)流動路徑，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與井筒的環(huán)空連通的第一端和與所述流動孔腔連通的第二端，并且各個(gè)所述流動路徑在其各自的第一端和第二端之間彼此液壓隔離，并且其中，所述多個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)能夠選擇性地閉合。為了清楚和簡明，在上面的描述中省略了管狀元件、例如0形環(huán)等彈性密封件和其他眾所周知的技術(shù)之間的大部分螺紋連接的描述。而且，例如“閥”等術(shù)語以其最寬泛的含義使用，并且不限于任何特定類型或結(jié)構(gòu)。出于示出和說明目的，針對本發(fā)明的特定實(shí)施例進(jìn)行了前述描述。但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，對于上面提出的實(shí)施例進(jìn)行的很多修改和改變可能不偏離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于控制井筒管和地層之間的流體流的設(shè)備，包括主體，其具有至少兩個(gè)構(gòu)造用于傳送流體的流動路徑，所述至少兩個(gè)流動路徑在所述主體中彼此液壓隔離，并且其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)構(gòu)造成能夠選擇性地閉塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成在從其流經(jīng)的流體中產(chǎn)生不同的壓降。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)腔室和與所述至少一個(gè)腔室連通的至少一個(gè)開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通，并且其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)經(jīng)其產(chǎn)生不同的壓降。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)具有與所述井筒的環(huán)空連通的第一端和與所述井筒管的孔腔連通的第二端。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括閉塞構(gòu)件，其構(gòu)造用于閉塞所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)。
8.一種用于控制井筒管和井的環(huán)空之間的流體流的方法，包括在主體中形成至少兩個(gè)流動路徑，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與所述環(huán)空連通的第一端和與所述井筒管的孔腔流體連通的第二端；將所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)形成為用來接納閉塞構(gòu)件；和將所述至少兩個(gè)流動路徑在所述主體中彼此液壓隔離。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括使用所述閉塞構(gòu)件閉塞所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括將所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成在經(jīng)過其流動的流體中產(chǎn)生不同的壓降。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括將所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)構(gòu)造成包括至少一個(gè)腔室和與所述至少一個(gè)腔室連通的至少一個(gè)開口。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括將所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)構(gòu)造成包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括將所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通，并且其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)經(jīng)其產(chǎn)生不同的壓降。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括使所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)具有與所述井筒的環(huán)空連通的第一端和與所述井筒管的孔腔流體連通的第二端。
15.一種用于控制井中的流體流的系統(tǒng)，包括井筒管，其布置在所述井中，所述井筒管具有流動孔腔；多個(gè)流量控制裝置，其沿所述井筒管設(shè)置，所述流量控制裝置中的每一個(gè)包括主體，其具有多個(gè)構(gòu)造用于在所述井的環(huán)空和所述流動孔腔之間傳送流體的流動路徑，所述流動路徑中的每一個(gè)具有與井筒的環(huán)空連通的第一端和與所述流動孔腔連通的第二端，各個(gè)所述流動路徑在其各自第一端和第二端之間彼此液壓隔離，并且其中，所述多個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)能夠選擇性地閉合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成在流經(jīng)其的流體中產(chǎn)生不同的壓降。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，還包括閉塞構(gòu)件，其構(gòu)造用于閉合所述多個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)構(gòu)造成在流經(jīng)其的流體中產(chǎn)生不同的壓降。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的至少一個(gè)包括至少一個(gè)腔室和與所述至少一個(gè)腔室連通的至少一個(gè)開口。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)包括多個(gè)腔室，各個(gè)所述腔室彼此流體連通，并且其中，所述至少兩個(gè)流動路徑中的每一個(gè)經(jīng)其產(chǎn)生不同的壓降。
全文摘要
一種流量控制裝置，可包括主體，所述主體具有至少兩個(gè)構(gòu)造用于傳送流體的流動路徑。所述流動路徑可在所述主體中彼此液壓隔離，并且所述流動路徑中的至少一個(gè)能夠選擇性地閉塞。在特定布置中，過濾元件可設(shè)置在所述多個(gè)入流控制裝置中的一個(gè)或多個(gè)的上游。所述流動路徑可利用例如腔室和開口等特征來在流經(jīng)其的流體中產(chǎn)生特定的壓降。
文檔編號E21B21/10GK102369337SQ201080014341
公開日2012年3月7日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者E·R·彼得森, L·A·加西亞, M·H·約翰遜, M·P·科羅納多, S·L·高德特 申請人:貝克休斯公司