[发明专利]具有多级限制的井流动控制装置

说明书

背景技术

控制流体流入或流出井系统的完井管柱，例如，平衡沿井的长度的流体的流入和流出通常是人们期望的。举例来说，一些水平井具有脚跟-脚趾效应(heel-toe effect)的问题，其中气体或水在井的脚跟部形成锥形并引起沿井的长度的流体流入差。流体流入差会导致过早的气窜或水窜，并明显降低来自储层的产量。流入控制装置(ICD)可以定位在井的脚跟部处的完井管柱中，以刺激脚趾部的流入并平衡沿井长度的流体流入。在另一个示例中，井进入的地层的不同区域会产生不同的流速。可以在完井管柱中放置ICD以降低来自高产区域的产量，并由此刺激低产或不产区域的产量。例如在将流体注入该区域中，流动控制装置可以用于向地层的不同区域供应更加均匀的注入流体流或者规定的不同的流体流。流动控制装置还具有其它应用。

发明内容

本文描述的构思包含一种包括管状基管的井筛组件。基管具有侧壁孔，该侧壁孔连通基管的内部中心孔眼与基管的外部之间的流体。过滤筛围绕基管。过滤筛限定沿井筛组件的轴向长度的侧流体通道。流动控制装置联接到基管和过滤筛。流动控制装置包括从中心孔眼密封侧流体通道的环。纵向定向的长形的限制器通道处于环中。长形的限制器通道构造为连通侧流体通道与中心孔眼之间的流体。限制器通道包括由固定的环形突出部限定的内部呈方形边缘的孔口。环形突出部从限制器通道的内表面向内延伸。

本文的构思还包含一种包括管件的井装置，该管件具有穿过管件的中心孔眼的侧壁孔。流动控制壳体设置在管件上并在孔上方限定环形室。流动控制环使与孔流体连通的环形室的第一部分与环形室的第二部分封隔。孔口管纵向延伸穿过流动控制环，并连通环形室的第一与第二部分。孔口管包括内部呈方形边缘的孔口，该孔口由从孔口管的内表面向内延伸的固定的环形突出部限定。

本文的构思包含一种控制井中流动的方法。在该方法中，管状基管的内部中心孔眼与围绕基管的过滤筛之间的流动由流动控制装置接收。流动被纵向定向的长形的限制器通道限制。限制器通道包括内部的呈方形边缘的孔口，该孔口由从限制器通道的内表面向内延伸的固定的环形突出部限定。

下文的说明书和附图陈述了本发明的一个或多个实施例的细节。本发明的其他特征、目的和优点从说明书和附图以及权利要求书中将是显而易见的。

附图说明

图1是包括多个井筛组件的示例性井系统的侧向剖视图；

图2是具有流动控制装置的示例性井筛组件的侧向剖视图；

图3是图2的示例性井筛组件沿线3-3的轴向剖视图；

图4是限制器管的侧向剖视图。

在不同附图中的相同的附图标记表示相同的元件。

具体实施方式

图1示出了包括多个井筛组件12的示例性井系统10。井系统10以水平井示出，具有井眼14，该井眼在关注的地下区域中水平地或大体水平地偏离。套管16在井眼的竖直部分施涂有水泥并联接到地面20处的井口18。井眼14的剩余部分是完井的裸眼(即没有套管)。生产管柱22从井口18延伸，穿过井眼14并进入关注的地下区域24。生产封隔器26密封生产管柱22与套管16之间的环空。可以在多个筛组件12之间设置额外的封隔器26。生产管柱22在从地下区域24到地面20的流体(例如油、气、和/或其它流体)生产中操作。生产管柱22包括一个或多个井筛组件12(图中示出了三个)。在某些情况下，在生产管柱22与井眼14的裸眼部之间的环空可由碎石和/或沙子填充。井筛组件12和碎石/沙子填充物使得生产管柱22与地层区域24之间能够流体连通。碎石/沙子填充物提供了对地层到生产管柱22的微粒和更大碎片的通道的第一级过滤。井筛组件12提供了第二级过滤，并构造为对进入生产管柱22中的具有指定尺寸或更大尺寸的微粒的通道进行过滤。

虽然是在水平井系统10情况下示出，本文的构思可以应用于其它井结构，包括：竖直井系统，由竖直或基本竖直的井眼组成；多侧井系统，其具有偏离普通井眼的多个井眼；和/或其它井系统。而且，虽然是在生产环境下进行的描述，本文的构思也可以应用于其它环境，包括注入(例如，井筛组件12作为注入管柱的一部分)、井处理(例如，井筛组件12作为处理管柱的一部分)和/或其它应用。