[发明专利]用于在采油时在注入器中通过阀或流动控制装置自调节(自主调节)流体的流动的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将流体注入到油和/或气储集层或生成层中的方法。

更具体地，本发明涉及一种在采油时在注入器中使用自主阀或流动控制装置的方法，所述阀或流动控制装置在专利申请No.20063181和国际申请No.PCT/NO2007/000204中进行了描述，所述专利申请No.20063181在公开前撤回，所述国际申请No.PCT/NO2007/000204要求NO 20063181的优先权并且在本申请的申请日尚未公开。

背景技术

从美国专利公报No.4,821,801、4,858,691、4,577,691和英国专利公报No.2169018中已知用于从长的、水平的和竖直的井中采油和采气的装置。这些已知的装置包括穿孔的排管，所述排管具有例如过滤器，用于控制管周围的沙。已知的用于采油和/或采气的装置在高渗透性地质生成层中的明显缺陷在于，由于管中的流动摩擦，使得排管中的压力在上游方向上呈指数增大。因为储集层和排管之间的压差在上游将减小，结果从储集层流入到排管的油和/或气的量将相应地减少。因此，通过这种方法产出的油和/或气的总量会较低。对于薄油区和高渗透性地质生成层来说，还有锥进的高风险，即，水或气不期望地流入到下游排管中，在下游油从储集层流到管的速度是最大的。

从“World Oil”vol.212，N.11(11/91)第73-80页已知通过一个或多个诸如滑动套筒或节流装置的流入限制装置将排管分成多个节段。然而，该参考文献主要涉及通过流入控制来限制上部孔区域的流入速率，从而避免或减少水和/或气的锥进。

WO-A-9208875描述了一种包括多个生产节段的水平生产管，所述多个生产节段通过内部直径大于生产节段的混合室相连。生产节段包括外部带有槽口的衬垫，所述衬垫可被视为执行过滤作用。然而，节段直径不同导致产生湍流并妨碍油井维修工具的行进。

当从地质生产层中抽取油和或气时，不同质的流体，即油、气、水(和沙)产出量和混合比不同，取决于层的性质或质量。上述的已知设备中没有一个能够在油、气或水之间加以区分并基于它们的相对组成和/或质量来控制油、气或水的流入。

通过NO 20063181和PCT/NO2007/000204中描述的自主阀提供了一种流入控制装置，其是自调节的或自主的并且能够容易地装配在生产管的壁中，从而使得能够使用油井维修工具。该装置设计成在油和/或气和/或水之间加以区分，并且能够基于这些流体所需的流动控制来控制油或气的流动或流入。

NO 20063181和PCT/NO2007/000204中所公开的装置是耐用的，可经受大的作用力和高温，防止抽吸出现(压差)，无需能量供给，可耐受出砂，可靠但又简单且非常便宜。

关于现有的技术，储集层中的注入井被用来提高油的采收率(IOR和/或EOR)。可使用注入器来注入例如水、蒸汽、烃气和/或二氧化碳。注入井可具有不同的定向和长度。在很多情况下注入的流体应该在油储集层中均匀地分布。在这些情形下使用长的注入井，并且将注入流体注入到沿着井的不同节段中。

即便是将流体注入到沿着井的不同节段中，注入仍将是不均匀的(见图10)。这主要由于储集层不均匀而导致，不均匀的储集层可包括例如高渗透区域和低渗透区域、裂缝或短接(short-cut)。所有流体流动的本性是流体将流到阻力最小的地方。这个事实使得注入往往很不均匀。这导致对注入的流体利用不足并且IOR/EOR效果差。

发明内容

根据本发明的方法其特征在于，流体经由沿注入器设置的多个自主阀或自主流动控制装置流入到储集层或生成层中，所述阀在高于给定压差时具有基本上恒定的流通体积，以便自主地调节所述流体的流动，从而确保从所述注入器到所述储集层或生成层的体积流速沿注入器长度基本上恒定。

从属权利要求2限定了本发明的优选实施方式。

附图说明

下面通过示例并参考附图进一步描述本发明，附图中：

图1显示了具有根据PCT/NO2007/000204或本发明的控制装置的生产管的示意图；

图2a)显示了根据PCT/NO2007/000204的控制装置的放大的截面图；图2b)显示了相同装置的俯视图；

图3显示了与固定流入装置相比较的通过根据本发明的控制装置的流量-压差的曲线图；

图4显示了图2所示的装置，但是具有不同压力区域的指示，其影响针对不同应用的装置的设计；

图5显示了根据PCT/NO2007/000204的控制装置的另一实施方式的原理图；