[发明专利]可膨胀的流动控制装置

说明书

技术领域

本发明的技术领域是流动平衡装置，用于控制从储层到生产油管的流入，以便从生产储层的不同部分更加均匀地开采。

背景技术

环空流动，尤其会在储层中的长的水平层中导致不受欢迎的流入生产油管的非均匀流动，并且助长了出砂以及随之而产生的腐蚀，这不利地影响了井下设备，例如筛管。为了防止这种由筛管段外部周围的环流导致的非均匀流入的趋势，在过去已经尝试的是向各个筛管段增加流动控制机构，以使过去常常是更靠近筛管组件的上端(井上方向)或尾端的大部分流动改道，通常流动更靠近上端或尾端是因为上端或尾端代表了阻力最小的通道。本质上，该问题的解决方案涉及对筛管段的重新配置，以便在每个筛管段的流动可以穿过筛管材料，然后进入筛管与在筛管段没有穿孔的基管之间限定的环形空间。在穿过那个区域后，在到达基管的孔之前流动将通过曲折的通道。筛管的每段可具有这种内在的阻力形式，以便筛管的组件总的来说将在生产层带的整个长度上平衡来自储层的流动。为了阐述这种方案，参考BakerHughes Incorporated of Houston，Texas销售的Equalizer^TM筛管，这种方案详细地描述在Jody Augustine的题为“An Investigation of theEconomic Benefit of Inflow Control Devices on Horizontal WellCompletions Using a Reservoir-Wellbore Coupled Model”(“利用油藏-井筒耦合模型对水平井完井的流入控制装置的经济效益研究”)的SPE论文78293中。美国专利3,450,207；5,435,393和6,112,815也与这个概念有关。在使用这些装置时，通常对环形空间进行砾石充填，以控制环空流动性质并限制不受欢迎的出砂。

最近，已经确立了井下胀管的概念，并且膨胀筛管以减小周围环空的尺寸，同时着眼于消除砾石充填的需要。尤其在长的水平层，对砾石分布存在担心，并且理想的是筛管膨胀作为消除那些担心的方式，这是通过减小在具有割缝衬管的裸眼井中筛管周围的环形空间尺寸而实现的。

但是，尽管结合了膨胀技术，仍然存在与从储层通过筛管进入生产油管的环空流动和非均匀流动相关的问题。已知流动平衡装置的独特构造并没有形成可顺从膨胀的组件。因此，本发明针对的是这样一种组件，它可以顺从膨胀，同时还提供把来自储层的流动均匀地分配入生产管柱的能力。通过下面对优选实施例的详细描述、附图和权利要求，本领域技术人员将更容易理解本发明的这些和其它特征。

发明内容

本发明涉及仅仅在每个筛管段之下的特定段穿孔的基管的使用。入流穿过可选择的外罩，然后穿过筛管材料，进入筛管材料和未穿孔基管之间的环形空间。在那个环形空间纵向穿行之后，流动必须穿过限流装置，其优选地包括在未射孔基管的外部限定的通道内的多孔介质。在通过特定筛管段中的多孔介质之后，流动可以通过基管的开口。围绕环优选地在下入和膨胀过程中保护多孔介质，并也可选择地产生附加的流动阻力，以与多孔介质协同工作。还构思了其它的代替多孔介质的流动限制技术。

附图说明

附图1是本发明优选实施例的截面示意图；

附图2是采用本发明的筛管段的截面图；

附图3是筛管应用的一个可供选择的实施例；

附图4是利用包含本发明的膨胀筛管组件的水平完井的截面图。

具体实施方式

参见附图1和2，本发明的优选实施例包括成多段形式的基管10，附图2所示为单个段。一个或多个开口12优选地位于基管10的上(井上方向)端部14。外部结构16覆盖开口12，以建立用于流动的入口18，该流动已进入附图2所示位于筛管22下面的环空20中。在一个实施例中，通过金属或非金属的多孔介质24，例如织物、棒或珠子，它们被填充成层或烧结以建立流动限制，从而提供了流入开口12的阻力。虽然介质24可以过滤已经通过筛管22的颗粒，但其实质是流动阻力，以允许平衡来自附图4所示的生产层带26的流动，其中堆叠的筛管段28在近水平层带中延伸。