具有側(cè)壁流體出口的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引發(fā)式可變流阻系統(tǒng)及其在地層中的使用方法
【專利摘要】可變流阻系統(tǒng)能夠用來(lái)調(diào)節(jié)在各種應(yīng)用中，特別地地下層內(nèi)的流體流動(dòng)。一種可變流阻系統(tǒng)能夠包括被構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的室、聯(lián)接到室的流體入口和聯(lián)接到室而允許流體至少穿過(guò)室的側(cè)壁離開的流體出口。如果期望的話，多個(gè)室能夠相互流體流動(dòng)連通地串聯(lián)連接。
【專利說(shuō)明】具有側(cè)壁流體出口的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引發(fā)式可變流阻系統(tǒng)及其在地層中的使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及特別在地下層內(nèi)調(diào)節(jié)流體流動(dòng)的系統(tǒng)和方法，并更具體地涉及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引發(fā)式可變流阻系統(tǒng)，其具有允許可變流阻系統(tǒng)相互流體連通地串聯(lián)連接的側(cè)壁流體出口。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)穿透地層的井眼內(nèi)的地層流體的流動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)常常是有益的。許多原因或目標(biāo)使得必須進(jìn)行這樣的調(diào)節(jié)，例如包括預(yù)防水錐和/或氣錐、最小化產(chǎn)水和/或產(chǎn)氣、最小化產(chǎn)砂、最大化產(chǎn)油、平衡來(lái)自各種地下地帶的產(chǎn)出、使各種地下地帶之中的壓力相等，等等。
[0003]同樣地，調(diào)節(jié)例如水、蒸汽或氣等注入流體在穿透地下層的井眼內(nèi)的流動(dòng)也是有益的。調(diào)節(jié)注入流體的流動(dòng)例如對(duì)于控制注入流體在各種地下地帶內(nèi)的分布和/或預(yù)防注入流體引入當(dāng)前的生產(chǎn)地帶是特別有用的。
[0004]為了滿足前述的需要已經(jīng)開發(fā)了許多的不同類型的流阻系統(tǒng)。這些流阻系統(tǒng)中的許多是能夠基于流體之間的一個(gè)或多個(gè)物理屬性差異來(lái)限制一些流體比其它流體通行更好的可變流阻系統(tǒng)。能夠決定流體通過(guò)可變流阻系統(tǒng)的流量的示例性物理屬性包括例如粘度、速度和密度。根據(jù)流體或流體混合物的類型、成分和物理屬性來(lái)限制通行，可變流阻系統(tǒng)能夠布置為使得比不期望流體比率高的期望流體能夠流經(jīng)包含可變流阻系統(tǒng)的流路。
[0005]旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)于變化地限制可變流阻系統(tǒng)內(nèi)的流體流動(dòng)特別地有效。在能夠引發(fā)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可變流阻系統(tǒng)中，流體混合物一般進(jìn)入可變流阻系統(tǒng)內(nèi)的室，使得流體混合物中的不期望成分比流體混合物中的期望成分獲得更大的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，不期望成分就要比期望成分穿過(guò)更長(zhǎng)的流路，而不期望成分在可變流阻系統(tǒng)內(nèi)的停留時(shí)間能夠延長(zhǎng)。通常，可變流阻系統(tǒng)被布置為使得離開可變流阻系統(tǒng)的流體通過(guò)室的底部的孔排出。盡管這種離開孔的布置對(duì)于在流體內(nèi)引發(fā)渦旋式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)特別有效，但是其明顯使多個(gè)室相互線性串聯(lián)的聯(lián)接變得復(fù)雜。
[0006]具有底部離開孔的多個(gè)室能夠串聯(lián)連接而形成可操作的可變流阻系統(tǒng)，但是所得到的室的布置在空間利用方面效率低下。例如，圖1A-1C示出多個(gè)具有底部離開孔的室相互串聯(lián)的若干可能布置的側(cè)向示意圖。如圖1A和IB所示，可變流阻系統(tǒng)I和3內(nèi)的室5的底部離開孔9使其特別適于室的豎向的(圖1A)或階梯式豎向的(圖1B)布置。在被限制的場(chǎng)所，例如井眼內(nèi)，這樣的布置在可用空間的利用方面存在問(wèn)題。如圖1C所示，可變流阻系統(tǒng)4內(nèi)的具有底部離開孔的室可以、至少原理上可以大致水平地布置。然而，圖1C中所示的室的大致水平布置因在相鄰的室之間進(jìn)行輸送時(shí)要求流體豎向運(yùn)動(dòng)而存在問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明主要涉及特別在地下層內(nèi)調(diào)節(jié)流體流動(dòng)的系統(tǒng)和方法，并更具體地涉及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引發(fā)式可變流阻系統(tǒng)，其具有允許可變流阻系統(tǒng)相互流體連通地串聯(lián)連接的側(cè)壁流體出口。
[0008]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種可變流阻系統(tǒng)，包括:室，構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；流體入口，聯(lián)接到室；以及流體出口，聯(lián)接到室，允許流體通過(guò)室的至少一個(gè)側(cè)壁離開。
[0009]在其它實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種可變流阻系統(tǒng)，包括:多個(gè)室，相互流體連通地串聯(lián)連接，每個(gè)室具有聯(lián)接到每個(gè)室的流體入口和流體出口 ；其中至少一些室被構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及其中至少一些室的流體出口被構(gòu)造為，允許流體通過(guò)室的至少一個(gè)側(cè)壁離開。
[0010]在其它實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種方法，包括:在未完成的井眼中安裝井眼管；其中該井眼管包括與井眼管的內(nèi)部呈流體連通的至少一個(gè)可變流阻系統(tǒng)，每個(gè)可變流阻系統(tǒng)包括:多個(gè)室，相互流體連通地串聯(lián)連接，每個(gè)室具有聯(lián)接到每個(gè)室的流體入口和流體出口 ；其中至少一些室被構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及其中至少一些室的流體出口被構(gòu)造為，允許流體通過(guò)室的至少一個(gè)側(cè)壁離開。
[0011]在閱讀隨后的優(yōu)選實(shí)施例的描述以后，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]以下附圖被包括在內(nèi)是為了描述本發(fā)明的某些方案，并且不應(yīng)被視為唯一的或優(yōu)選的實(shí)施例。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠在形式和功能方面對(duì)所公開的主題進(jìn)行相當(dāng)程度的修改、改變和等效替換，并具有本發(fā)明的益處。
[0013]圖1A-1C示出多個(gè)具有底部離開孔的室相互串聯(lián)的若干可能布置的側(cè)向示意圖。
[0014]圖2示出本發(fā)明的可變流阻系統(tǒng)能夠用在其中的井眼的局部截面示意圖。
[0015]圖3A顯示具有單個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)向示意圖，該室具有從室的底部?jī)?nèi)表面延伸穿過(guò)室的側(cè)壁的通道。圖3B示出具有單個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的剖切的俯視示意圖，該室具有從室的底部?jī)?nèi)表面延伸穿過(guò)室的側(cè)壁的通道。圖3C和3D示出具有多個(gè)彼此串聯(lián)地聯(lián)接的室的可變流阻系統(tǒng)的剖切的俯視示意圖。圖3E示出具有單個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)向示意圖，該室具有從室的底部?jī)?nèi)表面延伸穿過(guò)室的側(cè)壁的錐形流體出口。
[0016]圖4A和4B示出具有單個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)向示意圖，該室的側(cè)壁內(nèi)具有單個(gè)孔(圖4A)或多個(gè)孔(圖4B)。
[0017]圖5A - 5C示出具有多個(gè)經(jīng)由側(cè)壁流體出口串聯(lián)聯(lián)接的室的說(shuō)明性的可變流阻系統(tǒng)的剖切俯視示意圖。
[0018]圖6A和6B示出具有帶多個(gè)流體出口的室的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)向示意圖。
[0019]圖6C示出可變流阻系統(tǒng)的剖切俯視示意圖，其中圖6A的室已被用來(lái)形成多個(gè)串聯(lián)聯(lián)接的室的分支排列。
[0020]圖7A和7B示出說(shuō)明性的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)向示意圖，其中流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至少部分地平行流體流動(dòng)的方向。
[0021]圖8A示出具有室的可變流阻系統(tǒng)的剖切俯視示意圖，室的流體入口內(nèi)具有主要流路和分支流路。圖8B和SC示出可變流阻系統(tǒng)的剖切俯視示意圖，其中具有主要流路和分支流路的流體入口的多個(gè)室被串聯(lián)在一起。
[0022]圖9示出使系統(tǒng)的室的多個(gè)流體入口和流體出口互連的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)向示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明主要涉及特別在地下層內(nèi)調(diào)節(jié)流體流動(dòng)的系統(tǒng)和方法，并更具體地涉及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)引發(fā)式可變流阻系統(tǒng)，其具有允許可變流阻系統(tǒng)相互流體連通地串聯(lián)連接的側(cè)壁流體出口。
[0024]如之上討論的，引發(fā)流體內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的可變流阻系統(tǒng)典型地在室的底部處合并流體離開孔，離開孔的位置有利于渦旋式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和流體在重力幫助下的排放。然而，如果需要比單個(gè)室能夠提供的流體流動(dòng)調(diào)節(jié)程度更大的流體流動(dòng)調(diào)節(jié)，則離開孔的該位置能夠使室之間的串聯(lián)出現(xiàn)問(wèn)題。
[0025]本文給出的這些實(shí)施例能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的前述缺點(diǎn)。具體地，本發(fā)明描述的可變流阻系統(tǒng)的室不具有延伸穿過(guò)室的底部的流體離開孔。根據(jù)本發(fā)明，室改為具有位于室的側(cè)壁的流體出口。這樣的室的主要優(yōu)點(diǎn)是它們能夠在可變流阻系統(tǒng)中有效地聯(lián)接在一起(例如，大致水平布置)，而使得在相鄰的室之間進(jìn)行輸送時(shí)不必引導(dǎo)流體發(fā)生過(guò)多的豎向運(yùn)動(dòng)。這些室所提供的大致水平布置在空間利用方面也特別有效，使得它們能夠容易地用于受限制的區(qū)域，例如穿透地下層的井眼。此外，在可變流阻系統(tǒng)中串聯(lián)連接多個(gè)室能夠獲得的流體流動(dòng)調(diào)節(jié)比單獨(dú)使用單個(gè)室可獲得的流體流動(dòng)調(diào)節(jié)大。
[0026]本文描述的可變流阻系統(tǒng)在制造容易方面也提供了優(yōu)點(diǎn)。通常認(rèn)為，本文描述的室引發(fā)的流體的旋轉(zhuǎn)速度低于(例如，較低的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))具有通過(guò)室的底部離開的流體出口的類似室引發(fā)的旋轉(zhuǎn)速度。盡管引發(fā)流體中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)較少的室似乎存在操作缺陷，但是串聯(lián)聯(lián)接多個(gè)室能夠克服本發(fā)明的單個(gè)室提供的較低的流體流動(dòng)的限制。然而，從制造的觀點(diǎn)來(lái)看，當(dāng)前的室的較低的旋轉(zhuǎn)速度能夠?qū)е略撌疑系臋C(jī)械應(yīng)力較小，由此允許可變流阻系統(tǒng)使用具有較低機(jī)械強(qiáng)度的材料構(gòu)造。例如，在一些實(shí)施例中，本文描述的室能夠通過(guò)聚合體、聚合體合成物、陶瓷或金屬鑄造或模制。相對(duì)于制造具有較高旋轉(zhuǎn)速度的可變流阻系統(tǒng)需要的較高性能材料而言，具有較低機(jī)械強(qiáng)度的材料通常能夠顯著降低成本?？勺兞髯柘到y(tǒng)中使用較低成本的材料能夠最終導(dǎo)致生產(chǎn)成本降低。
[0027]在一些實(shí)施例中，本文描述的可變流阻系統(tǒng)能夠包括:構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的室；聯(lián)接到室的流體入口 ；以及聯(lián)接到室的流體出口，允許流體穿過(guò)室的至少一個(gè)側(cè)壁離開。
[0028]在一些實(shí)施例中，可變流阻系統(tǒng)中的多個(gè)室能夠相互串聯(lián)連接。在一些實(shí)施例中，本文描述的可變流阻系統(tǒng)能夠包括多個(gè)相互流體連通地串聯(lián)連接的室，每個(gè)室具有聯(lián)接到每個(gè)室的流體入口和流體出口，至少一些室被構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而至少一些室的流體出口被構(gòu)造為允許流體穿過(guò)室的至少一個(gè)側(cè)壁離開。
[0029]當(dāng)可變流阻系統(tǒng)中的多個(gè)室串聯(lián)連接時(shí)，在一些實(shí)施例中，室能夠全部都相同，或在其它實(shí)施例中，至少一些室能夠不同。在一些實(shí)施例中，所有的室能夠具有允許流體穿過(guò)室的至少一個(gè)側(cè)壁離開的流體出口。在其它實(shí)施例中，具有允許流體穿過(guò)室的側(cè)壁離開的流體出口的室能夠與具有穿過(guò)室的底部離開的流體出口的室結(jié)合使用。室的具體結(jié)合的選擇可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的操作需要來(lái)規(guī)定。
[0030]如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“室”指的是具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口的包圍空間。如本文使用的，除非另外說(shuō)明，使用術(shù)語(yǔ)“室”不暗示有關(guān)室的形狀和/或尺寸。
[0031]如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“通道”指的是供流體流動(dòng)通過(guò)的細(xì)長(zhǎng)通路，沿其長(zhǎng)度至少一定程度地開口。在各種實(shí)施例中，通道的閉合部分能夠是半球形或半半球形(即，僅具有一個(gè)不同的表面的管式)或波谷形(即，具有兩個(gè)以上不同的表面)。此外，該通道能夠具有沿其長(zhǎng)度可變的形狀或空間參數(shù)。
[0032]如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“彎曲程度”指的是至少一部分偏離平面，特別地關(guān)于表面的形狀。除非本文另外說(shuō)明，使用術(shù)語(yǔ)“彎曲程度”不應(yīng)解釋為代表彎曲的任何具體的數(shù)量或形狀。
[0033]如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“側(cè)壁”指的是在室的頂部外表面與室的底部外表面之間延伸的室的任一表面。如本文使用的，術(shù)語(yǔ)“外部”指的是室的不接觸通過(guò)的流體的外表面。
[0034]如本文所使用的，術(shù)語(yǔ)“旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”指的是繞軸線進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)。
[0035]在多個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的可變流阻系統(tǒng)可用于穿透地下層的井眼。圖2示出可使用本發(fā)明的可變流阻系統(tǒng)的井眼的局部剖視示意圖。如圖2所示，井10包含井眼12，該井眼12具有從套管段16延伸的大體豎直的未套管段14和延伸穿過(guò)地下層20的大體水平的未套管段18。井眼管22延伸穿過(guò)井眼12，井眼管22可以是允許流體被輸送到井眼12并從井眼12輸送的任何流體管路。在一些實(shí)施例中，井眼管22可以是例如生產(chǎn)油管柱的管狀管柱。
[0036]繼續(xù)參照?qǐng)D2，多個(gè)井篩24可被連接至井眼管22，每個(gè)井篩均與可變流阻系統(tǒng)25流體連通。封隔器26可密封由井眼管22與水平的未套管段18的內(nèi)表面限定的環(huán)空28。封隔器26可提供被井眼管22穿透的各種地下地帶的層位封隔，由此允許流體30從地下層20的一些或所有地帶產(chǎn)出或者允許流體30被引入地下層20的一些或所有地帶。井篩24可在流體30向井眼管22內(nèi)部移動(dòng)時(shí)過(guò)濾流體30。每個(gè)可變流阻系統(tǒng)25均可基于流體30的某些特性或物理性質(zhì)來(lái)調(diào)控流體30向井眼管22的內(nèi)部的進(jìn)入，以及/或者限制特定類型的流體30的流動(dòng)。
[0037]應(yīng)當(dāng)注意的是，本文描述的可變流阻系統(tǒng)不限于圖2所示的實(shí)施方式，該實(shí)施方式的提出僅是用于詮釋而非限制的目的。例如，可使用所提出的該可變流阻系統(tǒng)的井眼的類型并無(wú)特別的限制，井眼12并非必須包含豎直的未套管段14或者水平的未套管段18。此外，井眼12的任何段均可以是套管的或不套管的，并且井眼管22可被置于任何套管的或未套管的井眼段中。
[0038]此外，并非必須只是流體30從地下層產(chǎn)出的情況(才能使用)，因?yàn)樵谝恍?shí)施例中，可將流體注入地下層20并且從該地下層產(chǎn)出流體。另外，圖2中的聯(lián)接到井眼管22的各種元件都是可選的，并且如果并非如此，那么每個(gè)地下地帶中可能并非必須要使用每個(gè)元件。然而，在一些實(shí)施例中，在每個(gè)地下地帶中聯(lián)接到井眼管22的各種元件可以是相同的。更進(jìn)一步地，并非一定需要使用封隔器26進(jìn)行層位封隔，或者可使用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟悉的其它類型的層位封隔技術(shù)。
[0039]在各種非限制性的實(shí)施例中，本可變流阻系統(tǒng)可用來(lái)預(yù)防來(lái)自地下層20的水錐或氣錐。在一些實(shí)施例中，本可變流阻系統(tǒng)可用來(lái)使壓力均等以及平衡井眼12的根部(heel)13與趾部(toe)ll之間的產(chǎn)出。在其它實(shí)施例中，該可變流阻系統(tǒng)可用于使非期望流體的產(chǎn)出最小化并且使期望流體的產(chǎn)出最大化。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，井眼流動(dòng)控制裝置也可用于注入作業(yè)，以實(shí)現(xiàn)與以上提到的優(yōu)點(diǎn)相似的優(yōu)點(diǎn)。
[0040]通常由所實(shí)施的地下作業(yè)的性質(zhì)來(lái)確定流體是期望流體或非期望流體。例如，如果地下作業(yè)的目的是產(chǎn)出油而非天然氣或水，則油就被認(rèn)為是期望流體，而天然氣和水被認(rèn)為是非期望流體。在其它情況下，天然氣可以是期望流體，而水可以是非期望流體。應(yīng)注意的是，在井下的溫度和壓力下，天然氣可能至少部分液化，而在本文給出的
【發(fā)明內(nèi)容】
中，術(shù)語(yǔ)“天然氣”或更簡(jiǎn)單的“氣體”將指的是烴氣體(例如，甲烷)，其通常在大氣壓和室溫下為氣相。
[0041]一般而言，本文描述的可變流阻系統(tǒng)可用于任何需要調(diào)控流體流入或流出井眼管的內(nèi)部的流動(dòng)的地下作業(yè)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可能希望調(diào)節(jié)流體的流動(dòng)的原因例如可以包括預(yù)防或最小化水錐和/或氣錐、預(yù)防或最小化產(chǎn)水和/或產(chǎn)氣、預(yù)防或最小化產(chǎn)砂、最大化產(chǎn)油、更好地平衡各種地下地帶的產(chǎn)出、更好地使各種地下地帶之中的壓力均等，等
坐寸ο
[0042]特別地，在一些實(shí)施例中，本文描述的可變流阻系統(tǒng)可在地下層內(nèi)的產(chǎn)出或注入作業(yè)期間使用。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的可變流阻系統(tǒng)的使用方法可包括:在未完成的井眼中安裝井眼管，其中井眼管包括至少一個(gè)與井眼管的內(nèi)部流體連通的可變流阻系統(tǒng)。在這樣的實(shí)施例中，每個(gè)可變流阻系統(tǒng)可包括相互流體連通地串聯(lián)連接的多個(gè)室，每個(gè)室均具有與之聯(lián)接的流體入口和流體出口，至少一些上述室被構(gòu)造為能夠引起流過(guò)其中的流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而至少一些室的流體出口被構(gòu)造為允許流體穿過(guò)該室的至少一個(gè)側(cè)壁流出。
[0043]在一些實(shí)施例中，該方法可進(jìn)一步包括允許地層流體流經(jīng)至少一些可變流阻系統(tǒng)并進(jìn)入井眼管的內(nèi)部。在一些實(shí)施例中，該方法可進(jìn)一步包括從該井眼管生產(chǎn)地層流體。
[0044]在一些實(shí)施例中，該可變流阻系統(tǒng)可用于注入作業(yè)。例如，該可變流阻系統(tǒng)可用來(lái)控制各種類型的處理流體向地下層的引入。在注入作業(yè)中，可注入的流體例如可包括蒸汽、液化氣和水?？勺兞髯柘到y(tǒng)可用來(lái)補(bǔ)償?shù)叵聦觾?nèi)前-后壓力變化或滲透性的變化。
[0045]在一些實(shí)施例中，該井眼可包括水平的井眼。在一些實(shí)施例中，該井眼可包括豎直的井眼。在一些實(shí)施例中，該井眼可包括多個(gè)層段，每個(gè)層段內(nèi)具有至少一個(gè)可變流阻系統(tǒng)。
[0046]該可變流阻系統(tǒng)可包括至少一個(gè)這樣的室:在該室中，流體出口聯(lián)接到該室的側(cè)壁。另外，對(duì)可變流阻系統(tǒng)及其室的設(shè)計(jì)并無(wú)特別限制。在下文中結(jié)合附圖描述滿足以上條件的一些示例性可變流阻系統(tǒng)。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，示出了側(cè)壁流體出口聯(lián)接到其中的室的可變流阻系統(tǒng)的附圖是用于詮釋而非限制的目的。其它實(shí)施方式、取向、構(gòu)造以及下文所描述的以及附圖所示的特征的組合也是可行的，并且能夠提供本發(fā)明的益處，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)具有對(duì)這些特征進(jìn)行組合的能力。
[0047]( 申請(qǐng)人:)共同擁有的、于2010年8月27日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?2/869，836的美國(guó)專利申請(qǐng)(其通過(guò)全文援引而并入本文)描述了被構(gòu)造為能夠引起所流經(jīng)的流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的室的若干示例。該申請(qǐng)中所描述的這些室通過(guò)采用側(cè)壁流體出口而能夠適于與本文所描述的實(shí)施例的那些室相容。具體而言，在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的室可包含引起所流經(jīng)的流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的各種引發(fā)流動(dòng)的結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施例中，這些引發(fā)流動(dòng)的結(jié)構(gòu)可形成為在室的側(cè)壁上或側(cè)壁內(nèi)的葉片或凹部。該室內(nèi)可使用任何數(shù)量的引發(fā)流動(dòng)的結(jié)構(gòu)，以對(duì)所通過(guò)的流體施加期望的程度的流阻。
[0048]此外，在一些實(shí)施例中，室的設(shè)計(jì)可使得在該室內(nèi)只有具有特定物理性質(zhì)的流體能夠經(jīng)受期望程度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。即，在一些實(shí)施例中，室的設(shè)計(jì)可被配置為利用流體的物理性質(zhì)，使得至少一個(gè)物理性質(zhì)控制流體通過(guò)室的速率。特別地，具有特定物理性質(zhì)(例如，粘度、速度和/或密度)的流體在經(jīng)過(guò)該室時(shí)能夠被導(dǎo)致經(jīng)受更大程度的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由此其通過(guò)時(shí)間相對(duì)于不具有該物理性質(zhì)的流體而言增加。例如，在一些實(shí)施例中，該室可被配置為借助降低流體的粘度引起增大的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。因此，在這樣的實(shí)施例中，具有較高粘度的流體(例如油)在經(jīng)過(guò)該室時(shí)可經(jīng)受比具有較低粘度的流體(例如氣或水)更小的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且粘度高的流體受經(jīng)過(guò)流路的通過(guò)時(shí)間影響的程度可以比粘度低的流體受影響的程度小得多。
[0049]多種類型的側(cè)壁流體出口均與本文描述的可變流阻系統(tǒng)相容。在一些實(shí)施例中，流體出口可包括室內(nèi)的通道，該通道從室的頂部或底部的內(nèi)表面延伸并至少穿過(guò)室的側(cè)壁。即，該通道可被限定在室的頂部或底部的內(nèi)表面上，但是該通道延伸穿過(guò)該室的側(cè)壁而非該室的頂部或底部。在一些實(shí)施例中，流體出口可包括至少延伸穿過(guò)室的側(cè)壁的錐形流體出口。在一些實(shí)施例中，流體出口可包括位于室的側(cè)壁內(nèi)的至少一個(gè)孔。在其它實(shí)施例中，流體出口可包括位于室的側(cè)壁內(nèi)的至少一個(gè)凹槽或狹縫。其它類型的流體出口例如可包括彎曲形路徑、螺旋形路徑、方向改變的路徑和直徑變化的分段路徑。不同流體出口類型的組合也是可行的。
[0050]圖3A示出具有單個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)視示意圖，該室具有從該室的底部?jī)?nèi)表面延伸穿過(guò)該室的側(cè)壁的通道。圖3B示出具有單個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的部分切除的俯視不意圖，該室具有從該室的底部?jī)?nèi)表面延伸穿過(guò)該室的側(cè)壁的通道。如圖3A和3B所不，具有側(cè)壁51、頂部?jī)?nèi)表面52和底部?jī)?nèi)表面53的室50具有與之聯(lián)接的流體入口 54和流體出口 55。室50具有限定于底部?jī)?nèi)表面53的通道57，該通道57建立穿過(guò)側(cè)壁51延伸到流體出口 55的流體流路。根據(jù)這些實(shí)施例，通道57和流體出口 55并不延伸穿過(guò)室50的底部外表面。
[0051]圖3C和3D示出具有彼此串聯(lián)聯(lián)接的多個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的切部分切除的俯視示意圖。在圖3C中，流體入口 54和流體出口 55被構(gòu)造為使得上述多個(gè)室50以大體線性的方式串聯(lián)連接。在圖3D中，流體入口 54和流體出口 55被構(gòu)造為使得上述多個(gè)室50以非線性的方式串聯(lián)連接。根據(jù)這些實(shí)施例，一個(gè)室的流體出口 55可聯(lián)接到后續(xù)的室的流體入口 54，以在其間建立串聯(lián)連接?？墒褂檬?0的線性及非線性的布置方式的任何組合，其均不脫離本發(fā)明的精神和范圍。此外，流體出口 55并不限于如圖3A-圖3D所示的那樣被聯(lián)接到通道57。在下文中更詳細(xì)地描述了流體從一個(gè)室經(jīng)由其側(cè)壁離開的其它的路線，并且這些路線可被用于與圖3A-圖3D給出的可變流阻系統(tǒng)類似的系統(tǒng)。
[0052]在一些備選實(shí)施例中，圖3A-圖3D的通道57可以被替換為延伸穿過(guò)室50的側(cè)壁的錐形流體出口。圖3E示出具有單個(gè)室50的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)視示意圖，該室具有從該室的底部?jī)?nèi)表面延伸穿過(guò)該室的側(cè)壁51的錐形流體出口 58。
[0053]圖4A和圖4B示出具有單個(gè)室的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)視示意圖，該室的側(cè)壁內(nèi)具有單個(gè)孔(圖4A)或多個(gè)孔(圖4B)。如圖4A和圖4B所示，室60具有與之聯(lián)接的流體入口 61和流體出口 62。流體可通過(guò)側(cè)壁63的多個(gè)孔65離開室60并通過(guò)流體出口 62前行。如圖4B所示，經(jīng)過(guò)每個(gè)孔65的流體可被再加入到單股流體輸出中。在一些備選實(shí)施例中，經(jīng)過(guò)每個(gè)孔65的流體可保持為單獨(dú)的流體輸出流(圖中未示)，然后可各自單獨(dú)地進(jìn)入隨后的室?？赏ㄟ^(guò)類似于上述圖3C和圖3D中所示的方式實(shí)現(xiàn)上述室的相互串聯(lián)聯(lián)接，其中室的布置方式仍可以為大體線性或非線性的。此外，應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，在任何上述實(shí)施例中，可將(多個(gè))孔65替換為諸如狹縫或凹槽之類的開口，以獲得類似的結(jié)果。
[0054]應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，為多室可變流阻系統(tǒng)選擇大體線性或非線性的室的布置方式應(yīng)為作業(yè)的需要，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將可以為具體應(yīng)用實(shí)施室的優(yōu)選取向。此外，應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，附圖中的某些室的數(shù)量的敘述不應(yīng)被視為限制性的。根據(jù)這些實(shí)施例，多室可變流阻系統(tǒng)中的任何數(shù)量的室均可以被串聯(lián)聯(lián)接，例如包括一些實(shí)施例中的兩個(gè)室到約二十個(gè)室，或者其它實(shí)施例中的兩個(gè)室到約十個(gè)室，又或者另外一些實(shí)施例中的兩個(gè)室到約五個(gè)室。當(dāng)然，如期望的話，這些室可以在可變流阻系統(tǒng)中單獨(dú)地使用。
[0055]除圖3C和圖3D所示出的多個(gè)室的示例性布置方式之外，當(dāng)流體出口延伸穿過(guò)室的側(cè)壁時(shí)，其它的室的布置方式也是可行的。圖5A-圖5C示出具有通過(guò)側(cè)壁流體出口 71串聯(lián)聯(lián)接的多個(gè)室70的說(shuō)明性的可變流阻系統(tǒng)的部分切除的俯視示意圖。這些備選的室的布置方式中的一些布置方式允許實(shí)現(xiàn)特別有效的空間利用(例如，參見(jiàn)圖5A和圖5B)。同樣地，應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，圖5A-圖5C給出的室的構(gòu)造是用于說(shuō)明而非限制的目的，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以使用可變流阻系統(tǒng)中的多個(gè)室的任何串聯(lián)連接的布置方式。
[0056]如圖5A-圖5C所示，本發(fā)明對(duì)給出的可變流阻系統(tǒng)的室的形狀沒(méi)有具體限制。然而應(yīng)理解，除非本文另外明白地提出，本發(fā)明的室不限于所描述的那些形狀或任何其它附圖中示出的形狀。在一些實(shí)施例中，指定的室的側(cè)壁的至少一部分可具有至少某種程度的曲率。在一些實(shí)施例中，曲率的程度可基本上在室的內(nèi)部周圍是均勻的。即，室在這樣的多個(gè)實(shí)施例中可接近于圓形。在其它實(shí)施例中，曲率的程度可在室的內(nèi)部周圍變化。例如，在一些實(shí)施例中室可接近于橢圓形。在曲率的程度能夠變化的實(shí)施例中，能夠形成形狀顯著更復(fù)雜的室(例如，見(jiàn)圖5B)。在還其它實(shí)施例中，如果期望的話，也可使用一部分側(cè)壁有一定的彎曲程度而一部分側(cè)壁基本上平坦的室。
[0057]盡管圖3A-圖3E、圖4A-圖4B和圖5A-圖5C已經(jīng)示出流體入口和流體出口相對(duì)于彼此的具體取向，但是這些元件的空間設(shè)置在任一方面均不應(yīng)被認(rèn)為具體地受到局限。在一些實(shí)施例中，流體入口的位置能夠使得流體在進(jìn)入室時(shí)被引發(fā)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。例如，室和流體入口可被構(gòu)造為使得進(jìn)入室的流體沿室的彎曲側(cè)壁被引入，由此設(shè)定流體進(jìn)入室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，關(guān)于使流體入口和流體出口沿室的側(cè)壁彼此分開沒(méi)有限制。通常，流體入口與流體出口之間能夠維持至少某種程度的分離，使得不期望流體不會(huì)在沒(méi)有首先經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的情況下進(jìn)入流體出口，但這種情況并不是必需的。最后,流體入口和流體出口能夠相對(duì)于彼此處于任何高度。在一些實(shí)施例中，流體入口能夠在流體出口之下。在其它實(shí)施例中，流體入口能夠在流體出口之上。在另外的其它實(shí)施例中，流體入口與流體出口能夠在室的底部之上大約相同的高度。
[0058]在一些實(shí)施例中，可設(shè)有單個(gè)聯(lián)接到可變流阻系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)室的流體入口。在其它實(shí)施例中，可設(shè)有多于一個(gè)聯(lián)接到可變流阻系統(tǒng)的多個(gè)室的流體入口。[0059]在一些實(shí)施例中，能夠是單個(gè)流體出口聯(lián)接到可變流阻系統(tǒng)的多個(gè)室。在其它實(shí)施例中，能夠是多于一個(gè)流體出口聯(lián)接到可變流阻系統(tǒng)的多個(gè)室。即，在一些實(shí)施例中，流體能夠在多于一個(gè)點(diǎn)離開多個(gè)室。在一些實(shí)施例中，從室的頂部或底部的內(nèi)表面延伸的通道能夠在多于一個(gè)點(diǎn)延伸穿過(guò)多個(gè)室的側(cè)壁。在一些或其它實(shí)施例中，在多個(gè)室的側(cè)壁內(nèi)能夠設(shè)有多個(gè)孔或相似的離開端口。多個(gè)室內(nèi)存在多個(gè)流體出口能夠允許可變流阻系統(tǒng)具有待構(gòu)造的室的“分支”設(shè)置。
[0060]圖6A和圖6B示出具有帶多個(gè)流體出口的室的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)視示意圖。圖6A示出室80中的通道81分成延伸穿過(guò)室的側(cè)壁83的多個(gè)流體出口 82。圖6B示出室85中的多個(gè)孔86延伸穿過(guò)室的側(cè)壁87。圖6C示出可變流阻系統(tǒng)的剖切俯視示意性，其中圖6A的室已被用來(lái)形成多個(gè)串聯(lián)聯(lián)接的室的分支排列。盡管圖6C示出源自室80的單個(gè)分支，但是應(yīng)認(rèn)識(shí)到如果期望的話，通過(guò)以室80或具有多個(gè)流體出口的相似的室來(lái)替代任一室50，就能夠形成進(jìn)一步的分支。此外應(yīng)認(rèn)識(shí)到，任何數(shù)量的流體出口能夠從室80的側(cè)壁延伸，圖6A-圖6C中示出三個(gè)流體出口，應(yīng)被認(rèn)為是為了說(shuō)明而非限制的目的。
[0061 ] 在經(jīng)過(guò)本發(fā)明的室的流體內(nèi)引發(fā)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠相對(duì)于流體的向前運(yùn)動(dòng)處在任何方向上。在一些實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠基本上正交于流體流動(dòng)的方向。即，在圖3A的室或本文描述的其它相似室中，在流體流到流體出口時(shí)，隨著流體沿室的側(cè)壁經(jīng)過(guò)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，室可被構(gòu)造為使得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在與流體流動(dòng)相同的方向上，即基本上平行于流體流動(dòng)。在一些實(shí)施例中，室可被構(gòu)造為使得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)在至少部分地平行于流體的流動(dòng)方向上。在一些實(shí)施例中，出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)能夠有基本上法線的分量和基本上平行于流體流動(dòng)的分量。
[0062]圖7A和圖7B示出可變流阻系統(tǒng)的說(shuō)明性側(cè)視示意圖，其中，流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至少部分地平行于流體流動(dòng)的方向。如圖7A和圖7B所示，流體通過(guò)流體入口 101進(jìn)入，且通過(guò)流體出口 102離開。在區(qū)域103中，流體能夠基本上旋轉(zhuǎn)正交于流體運(yùn)動(dòng)的向前方向或不旋轉(zhuǎn)到顯著的程度。一旦流體向前前進(jìn)并遇到葉片105，區(qū)域104中的流體內(nèi)被引發(fā)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，在此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至少部分地平行于于流體運(yùn)動(dòng)的向前方向。
[0063]在一些實(shí)施例中，聯(lián)接到本發(fā)明的室的流體入口能夠包括主要流路和分支流路兩者。在一些實(shí)施例中，分支流路可被構(gòu)造為使得進(jìn)入分支流路的流體不經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、或經(jīng)歷比進(jìn)入主要流路更小的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。圖8A示出具有室的可變流阻系統(tǒng)的剖切俯視示意圖，室的流體入口內(nèi)具有主流路和分支流路兩者。如圖8A所示，室90包括流體入口 91和通道92，通道92延伸穿過(guò)側(cè)壁93而進(jìn)入流體出口 94。流體入口 91進(jìn)一步包括主要流路91’和分支流路91"。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，粘度低的流體，例如水或氣，將趨向于進(jìn)入主要流路91’，因?yàn)檎扯鹊偷牧黧w具有比粘性較高的流體(例如油)更大的動(dòng)量與粘度比，使得粘度低的流體不趨向于轉(zhuǎn)入分支流路91"。與此相反，粘性較高的流體由于其較小的動(dòng)量與粘度比，能夠更容易地轉(zhuǎn)入分支流路91"。分支流路91〃的出口 95可位于室90內(nèi)，使得通過(guò)的粘度高的流體能夠經(jīng)由繞過(guò)室90的引發(fā)流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的那部分，和/或通過(guò)位于通向流體出口 94的通道92中或接近通道92，而經(jīng)歷較小的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在一些實(shí)施例中，出口95能夠完全地繞過(guò)室90，使得通過(guò)的流體直接排入出口 94。
[0064]類似于上述實(shí)施例，具有主要和分支流路兩者的流體入口的室能夠同樣地相互串聯(lián)聯(lián)接。圖8B示出可變流阻系統(tǒng)的剖切俯視示意圖，其中具有流體入口的多個(gè)室串聯(lián)在一起，流體入口具有主要流路和分支流路。如圖8B所示，分支流路91〃的出口靠近通道92進(jìn)行排放。圖8C示出圖8B給出的實(shí)施例的替換實(shí)施例，其中分支流路91"的流體出口 95直接排入流體出口 94，由此防止由此通過(guò)的流體經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在圖SC中，分支流路91"在構(gòu)造上連接至流體出口 95，由此允許室90完全地被繞過(guò)。在這兩種情況下，主要流路91’排入室90，而其中的流體能夠經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0065]圖9中示出具有分支流路的可變流阻系統(tǒng)的另一實(shí)施例。圖9示出具有多個(gè)流體入口 111和流體出口 112的可變流阻系統(tǒng)的側(cè)視示意圖，流體入口 111和流體出口 112使室113、114、115和116互連。粘度較低的流體(實(shí)線)，例如油和氣能夠進(jìn)入主要流路118，并經(jīng)歷室114內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。粘度較低的流體隨后能夠繞過(guò)室114和115中的分支流路，并經(jīng)歷在這些室中附加的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。相反，粘度較高的流體(虛線)，例如油，能夠進(jìn)入分支流路118’。隨著粘度較高的流體進(jìn)入室114，其具有較少機(jī)會(huì)經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，且隨后能夠進(jìn)入室114和115中的分支流路。因此，較高粘度流體相對(duì)于較低粘度流體的通過(guò)率能夠提聞。
[0066]因此，本發(fā)明是良好地適合獲得上述的目的和優(yōu)點(diǎn)以及固有的那些優(yōu)點(diǎn)。以上公開的具體實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，因?yàn)楸景l(fā)明可以不同的方式更改并實(shí)踐，但是具有本文教授的內(nèi)容的益處的等同的方式對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是明顯的。此外，除了以下權(quán)利要求書描述的，不旨在限制本文示出的構(gòu)造或設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)。因此，明顯的，以上公開的具體說(shuō)明性的實(shí)施例可改變、組合或更改，并且所有這樣的變型被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。本文說(shuō)明性地公開的本發(fā)明可合適地沒(méi)有本文未特別予以公開的任何元件和/或本文公開的任何任選的元件而實(shí)踐。雖然按照“包括”、“包含”或“包括”各種部件或步驟而描述了多種組成部分和方法，但是這些組成部分和方法也能夠“基本上由各種部件和步驟組成”或“由各種部件和步驟組成”。以上公開的所有數(shù)量和范圍可有一些量的變化。不論何時(shí)公開具有下限和上限的數(shù)值范圍，落在該范圍的任何數(shù)值和任何包括的范圍是特別公開的。具體地，本文公開的每個(gè)值的范圍(“從約a到約b”或等同地、“從大約a到b”或等同地、“從大約a到b”的形式)應(yīng)理解為在此提出的每個(gè)數(shù)值和范圍被包含在這些數(shù)值的更寬范圍內(nèi)。而且，除非專利權(quán)人另外明確地并清楚地限定，權(quán)利要求書中的術(shù)語(yǔ)具有它們平常的普遍的意思。此外，如權(quán)利要求書使用的，本文限定的不定冠詞“一個(gè)”或“一”意味引入一個(gè)或多個(gè)元件。如果本說(shuō)明書和一個(gè)或多個(gè)專利或可通過(guò)援引并入本文的其它文獻(xiàn)中使用的單詞或術(shù)語(yǔ)有任何沖突，應(yīng)采用與本說(shuō)明書一致的定義。
【權(quán)利要求】
1.一種可變流阻系統(tǒng)，包括: 室，被構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 流體入口，聯(lián)接到所述室；以及 流體出口，聯(lián)接到所述室，所述流體出口允許流體至少通過(guò)所述室的側(cè)壁離開。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述流體出口包括所述室內(nèi)的通道，所述通道從所述室的頂部或底部?jī)?nèi)表面延伸并至少穿過(guò)所述室的側(cè)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述通道在多于一個(gè)點(diǎn)處穿過(guò)所述室的側(cè)壁離開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述流體出口包括在所述室的側(cè)壁中的至少一個(gè)孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述室的側(cè)壁的至少一部分具有至少一定的彎曲程度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述室被構(gòu)造為使得出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至少部分為與流體流動(dòng)相同的方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述流體入口包括主要流路和分支流路。 其中，所述分支流路被構(gòu)造為使得進(jìn)入所述分支流路的流體不經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、或經(jīng)歷比進(jìn)入所述主要流路的流體更小的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述分支流路在構(gòu)造上連接至所述流體出口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，所述室被構(gòu)造為引發(fā)流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的增大，降低流體的粘度。
10.一種可變流阻系統(tǒng)，包括: 多個(gè)室，相互流體連通地串聯(lián)連接，每個(gè)室具有聯(lián)接到所述室的流體入口和流體出口 ； 其中，至少一些所述室被構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及 其中，至少一些所述室的流體出口被構(gòu)造為允許流體至少穿過(guò)所述室的側(cè)壁離開。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，至少一些所述室被構(gòu)造為使得出現(xiàn)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至少部分為與流體流動(dòng)相同的方向。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，至少一些所述室被構(gòu)造為引發(fā)流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的增大，降低流體的粘度。
13.根據(jù)權(quán)利要 求10所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，至少一些所述室在所述室的側(cè)壁的至少一部分中具有至少一定的彎曲程度。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，至少一些所述室的流體出口包括所述室內(nèi)的通道，所述通道從室的頂部或底部?jī)?nèi)表面延伸并至少穿過(guò)所述室的側(cè)壁。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，至少一些所述室的流體出口包括在所述室的側(cè)壁中的至少一個(gè)孔。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，至少一些所述室的流體入口包括主要流路和分支流路；其中，所述分支流路被構(gòu)造為使得進(jìn)入所述分支流路的流體不經(jīng)歷旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或經(jīng)歷比進(jìn)入所述主要流路的流體更小的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的可變流阻系統(tǒng)，其中，在至少一些所述室中，所述分支流路在結(jié)構(gòu)上連接至所述流體出口。
18.一種方法，包括: 在未完成的井眼中安裝井眼管; 其中，所述井眼管包括至少一個(gè)與所述井眼管的內(nèi)部流體連通的可變流阻系統(tǒng)，每個(gè)可變流阻系統(tǒng)包括: 多個(gè)室，相互流體連通地串聯(lián)連接，每個(gè)室具有聯(lián)接到所述室的流體入口和流體出口； 其中，至少一些所述室被構(gòu)造為引發(fā)流經(jīng)的流體的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；以及 其中，至少一些所述室的流體出口被構(gòu)造為允許流體至少穿過(guò)所述室的側(cè)壁離開。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括: 允許地層流體流經(jīng)至少一些所述可變流阻系統(tǒng)并進(jìn)入所述井眼管的內(nèi)部；以及 從所述井眼管生產(chǎn)地層流體。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述未完成的井眼包括水平井眼。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述未完成的井眼穿透包括多個(gè)層段的地下層；以及 其中，每個(gè)層段內(nèi)有至少一個(gè)可變流阻系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】E21B34/06GK103906890SQ201180074339
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月10日
【發(fā)明者】賈森·D·戴克斯特拉, M·L·夫瑞普 申請(qǐng)人:哈利伯頓能源服務(wù)公司