[发明专利]限流装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及有选择地控制流体流入井筒开采管柱的系统和方 法。

背景技术

比如石油和天然气之类的碳氢化合物是使用钻入到地下岩层中的 井筒从地下岩层中获取的。这些井一般是通过以下方式完成的，即沿 着井筒长度布置套管并在每个这样的开采区附近的套管上打孔以将地 岩层流体(比如碳氢化合物)抽入到井筒中。有时通过在开采区之间 安装封隔器来将这些开采区彼此隔开。每个开采区的进入井筒中的流 体被抽入通到地面的管道中。沿着开采区具有基本均匀的排出是理想 的。不均匀的排出可能导致不希望有的情形，例如侵害性的气锥或水 锥。在开采井的情况下，例如，气锥可以导致气体流入井筒，这样会 显著降低石油产量。同样，水锥可以导致水流入石油产出流中，这减 少了生产出的石油的量和并降低了质量。因此，横跨开采区需要提供 均匀的排出或者需要提供有选择地隔离或减少开采区中所经历的不希 望有的水和/或气体的流入的能力。

本发明致力于现有技术的这些以及其他需要。

发明内容

在一些方面中，本发明提供了一种用于控制流入井筒中的井筒套 管的流体的流动的装置。该装置可以包括构造成将流体从地岩层运送 到井筒的流动腔中的流动路径；以及沿着所述流动路径的多个流动控 制元件。所述流动控制元件可以构造成使在所述流动路径中流动的流 体的惯性方向改变。在一些实施方式中，惯性方向上的这种改变是在 沿着所述流动路径的结合点处发生的。所述的多个流动控制元件可以 将流体分成至少两个流动路径。这些流动控制元件还可以构造成当流 体中的水的含量增加时使所述流动路径中的压降增加。

在一种布置中，所述流动控制元件可以构造成横跨所述流动路径 形成多个分段的压降。所述的多个分段的压降可以包括第一压降段和 不同于第一压降段的第二压降段。第一压降段可以由沿着所述流动路 径的通道产生。第二压降(段)可以由孔或狭缝产生。

在一个方面中，所述流动路径可以横跨至少部分围绕所述流动路 径的管的外表面形成。所述流动路径可以由限定有沟槽的多个流动控 制元件形成。每个流动控制元件可以包括提供所述沟槽之间的流体联 通的狭缝。在一些实施方式中，所述流动路径可以由具有沟槽的多个 连续对齐的流动控制元件形成。每个流动控制元件可以具有提供所述 沟槽之间的流体联通的孔。

在一些方面中，本发明还提供了一种流入控制装置，该装置包括 多个沿着流动路径的流动控制元件，这些流动控制元件在所述流动路 径中形成了多个分段的压降。多个成段的压降可以包括至少一个第一 压降和一个不同于第一压降的第二压降。多个分段的压降还可以包括 多个第一压降和多个第二压降。

在一些方面中，本发明还提供了一种用于控制流入井筒中的井筒 套管的流体的流动的方法。该方法可以包括使用流动路径将流体从地 岩层运送到井筒的流动腔中；以及使在所述流动路径中流动的流体的 惯性方向发生多个改变。在一些布置中，该方法可以包括沿着所述流 动路径设置多个流动控制元件以造成惯性方向上的这些改变。该方法 还可以包括将所述流动路径分隔成至少两个流动路径。在一些实施方 式中，该方法可以包括当流体中的水的含量增加时增加所述流动路径 中的压降。在一些实施方式中，该方法还可以包括横跨所述流动路径 形成多个分段的压降。多个成段的压降可以包括第一压降段和不同于 第一压降段的第二压降段。

应该理解的是，已经对本发明的比较重要的特征的示例进行了相 当广泛地概述，以便于可以更好地理解其随后的详细描述，以便于更 好地认识到其对现有技术的贡献。当然，下文中将要描述的本发明还 具有附加的特征，这些附加的特征将会构成附加的权利要求的主题。

附图说明

本领域技术人员通过参照结合附图进行考虑的如下的详细描述将 会容易地认识到并更好地理解本发明的优点和进一步的方面，其中在 附图的多个图形中同样的附图标记表示同样或类似的元件，其中：

图1是结合有根据本发明的一个实施方式的流入控制系统的示例 性多区域井筒和开采组件的示意性正视图；

图2是结合有根据本发明的一个实施方式的流入控制系统的示例 性裸眼开采组件的示意性正视图；

图3是根据本发明的一个实施方式制造的示例性开采控制装置的 示意性截面视图；