[发明专利]具有止回阀流动控制的井筛流入控制装置

说明书

技术领域

本发明总体上涉及与地下井配合使用的设备和执行的操作，并且在本文描述的实施例中更具体地提供了一种具有止回阀流动控制的井筛流入控制装置。

背景技术

需要消除或至少大幅减少从用于产烃的井中产出的水。例如，非常需要从井中产出的流体含有相对大比例的烃和相对小比例的水。在一些情况下，还需要限制从井中产出烃气。

另外，在流体产自被井筒贯穿的地层的很长井段的情况下，已知流体沿井段均衡地产出可致使水和气的锥进(coning)减少以及更大的受控一致性(conformance)，由此增大从井段产出的油的比例和总量。在过去，为了沿井段均衡产出，与井筛配合使用了流入控制装置(ICD’s)，以通过井筛限制产出的流体。例如，在很长的水平井筒中，与井筒顶部附近的流体流动相比，可更大程度地限制井筒根部附近的流体流动，从而沿井筒使得产出均衡。

然而，部分地由于与在地表从期望流体中分离出非期望流体、并随后处理非期望流体相关的难度及成本，需要进一步改进减少从烃井中产出非期望流体的技术。

发明内容

在本说明书中，提供了解决现有技术的至少一个问题的井筛流入控制装置。在下面描述了使用速度止回阀来减少水的产出的一个实例。在下面描述了防止流体损失的另一实例。描述了可大幅减小流经井筛组件的阻力(如果需要的话)的又一实例。

在一方面，提供了一种井筛组件，包括：过滤部，其用于过滤流体；以及流动控制装置，其响应流体的速度变化而改变流体的流动阻力。该流动控制装置可在流体的密度增大时增大流动阻力。该流动控制装置可响应流体的速度增大而使流动面积减小。该流动控制装置可在流体的速度增大时增大流动阻力。

另一方面，提供一种井筛组件，包括：过滤部，其用于过滤流体；以及流动阻止装置，其响应从远程位置施加的预定刺激而减小流体的流动阻力。上述刺激可为压力改变。上述刺激可为从井筛组件的内部到外部的压差的增大。

又一方面，提供一种井筛组件，包括：过滤部，其用于过滤流体；以及阀，其包括具有活塞的执行器的阀，上述活塞响应压差进行移动从而选择性地允许和阻止流体流经阀。井筛组件还可包括：限流器和/或阻拦装置，其随着非期望部分增多而渐增地阻止流体的非期望部分(例如气体和/或水)的流动。

本领域普通技术人员在仔细思考下文中本发明的有代表性的实施例和附图的详细描述后，上述这些和其它的特征、优点、益处以及目的将变得显而易见，在附图中，在不同的图中使用相同的附图标记表示相同的构件。

附图说明

图1为具体实施本发明原理的井系统的示意性局部剖视图；

图2为沿图1的井系统中的筛组件剖开的尺寸放大的剖面示意图，该筛组件具体实施本发明的原理；

图3至图16为具体实施本发明原理的筛组件的可替换的构造的剖面示意图。

具体实施方式

应该认识到，在不背离本发明的原理的情况下，在此描述的本发明的各种实施例可以各种取向(如倾斜、颠倒、水平、竖直等)和各种构造应用。实施例仅作为有效应用本发明原理的实例描述，本发明不局限于这些实施例的任何具体的细节。

在本发明的代表性实施例的以下描述中，使用了诸如“上方”、“下方”、“上”、“下”等方向性术语以方便参照附图。

图1中有代表性地示出了具体实施本发明原理的井系统10。管柱12(例如生产管柱)安装在具有大体水平段的井筒14中。多个井筛组件16在管柱12中互联并设于井筒14的水平段中。

井筒14在图1中示为水平段中的裸井筒或裸井。如果需要诸如沿井筒14使不同的区域或井段相互隔离，则可在筛组件16的多个筛组件之间使用封隔器。

注意依照本发明的原理，不必将筛组件设于水平的井筒部中、使井筒为裸井筒、在筛组件之间使用封隔器、或具有井筒系统10的任何其它的细节。井系统10只是对于本文描述的创造性概念的许多不同的应用中的一个实例。

现在另外参照图2，图2有代表性地示出了其中一个井筛组件16的尺寸放大的示意性局部剖视图。该筛组件16是在下面以可替换的构造描述的筛组件的多个同不实例的其中之一。

在该实例中，筛组件16包括过滤部20和流动控制部22。过滤部20用于过滤通常从筛组件16外部流到筛组件16内部的流体24中的砂砾和/或其它碎屑。

在生产作业期间，流体24通常从筛组件16外部的井筒14经由过滤部20和流动控制部22流到筛组件16，并随后流入作为管柱12的一部分纵向延伸穿过筛组件的内流道26内。随后流体24可经由管柱12产出到地表。