[发明专利]使用穿孔器和膜的井下流动控制

说明书

技术领域

一般而言，本发明涉及一种控制地层中的井眼内流动的流体的组件，尤其涉及(虽然不必排他性地)一种包括膜的组件，这些膜可响应于压力而被穿透以允许流体流动。

背景技术

在穿过含烃地层的井中可安装多种装置。一些装置控制流体在地层与管件(比如生产管件和注入管件)之间的流体的流速。这些装置的一个示例是流动控制装置或流入控制装置，所述装置可与同封隔器隔离的生产层段相关联，并且可以通过对流过该装置的流体产生压降来控制流体的生产。

完井组件可与封隔器一起在井下运行。可在管件中引入压力来设定封隔器。在设定封隔器之后，可在组件中产生多个开口或端口以生产流体。

一些组件包括有助于或允许产生用于生产流体的端口的部件。例如，一种组件可包括多个由铝或聚乳酸(PLA)阻塞住的开口，在暴露于引入井眼中(在铝的情况下)或引至井眼的环境中(在聚乳酸的情况下)的酸时，铝或聚乳酸可溶解。然而，PLA塞子可能无法抵抗一定阈值以上的压力。

然而，需要一种组件，其能够允许相对较高的压力来设定封隔器，且随后允许进行流体流动控制。

发明内容

本发明的某些方案是一种流动控制组件，其能够在封隔器设定操作期间提供压力密封，并且能够在膜响应于来自管件的内部区域的设定压力而被穿透后，允许流体流动。

一个方案涉及一种能够设置在井眼中的流动控制组件。该流动控制组件包括膜和穿孔器。膜可提供压力密封并阻止流体流入流动控制组件中。穿孔器可响应于流动控制组件中的超过阈值的设定压力而穿透膜。被穿透的构件构造为在流动控制组件中提供流体流动路径。

另一个方案涉及一种包括膜、穿孔器、和活塞的流动控制组件。膜可提供压力密封并阻止流体在流动控制组件中流动。活塞可引起穿孔器和膜中的至少一者响应于来自管件的内部区域的压力而移动。穿孔器可响应于穿孔器或膜的移动而产生通过膜的流动路径。

另一个方案涉及一种包括管件部、外壳、穿孔器、膜、和活塞的组件。管件部具有管件端口，管件端口可允许压力从管件部的内部区域进入外部区域。外壳在具有管件端口的管件部的外部。外壳包括壳体开口并限定外壳与管件端口之间的流动路径。穿孔器以固定位置配置在流动路径。膜配置在流动路径中。膜可提供压力密封并响应于封隔器设定压力而防止流动路径中的流体流动。活塞配置在流动路径中并联接到膜。活塞能够允许膜响应于阈值以上的压力而朝向穿孔器移动。穿孔器可响应于朝向穿孔器移动的膜而穿透膜。被穿透的膜可允许流体流过流动路径。

这些示例性方案和特征并非意在限制或限定本发明，而是提供示例以帮助理解本申请公开的发明构思。在阅读整个申请之后，本发明的其它多个方案、优点、和特征会是显而易见的。

附图说明

图1是具有多个生产层段的井系统的示意图，在这些层段中是根据本发明的一个方案的流动控制组件；

图2是包括根据本发明的一个方案的穿孔器和膜的流动控制组件的剖视图；

图3是图2的根据本发明的一个方案的流动控制组件在膜被穿透后的剖视图；

图4是根据本发明的另一个方案的流动控制组件的局部剖视图；

图5是图4的根据本发明的一个方案的流动控制组件在膜被穿透后的局部剖视图；

图6是图4的根据本发明的一个方案的流动控制组件在打开流动位置的局部剖视图；

图7是根据本发明的再一个方案的流动控制组件的局部剖视图。

具体实施方式

某些方案和特征涉及一种流动控制组件，该流动控制组件包括膜，该膜可响应于来自管件的内部区域的压力(比如设定压力)而被穿透。在膜被穿透之后，流体能够从管件的外部区域流到管件的内部区域。膜可在封隔器设定操作期间保持封闭，且可在封隔器设定操作之后被穿透。

在一些方案中，流动控制组件包括穿孔器、活塞、和膜。活塞可允许穿孔器或膜至少其中之一响应于某个阈值以上的压力而移动。该移动可导致膜被穿孔器穿透。在压力被释放后，活塞可允许穿孔器和/或膜移动到打开位置，使得流体能够通过管件端口流到管件的内部区域。

在另一个方案中，流动控制组件包括弹簧，弹簧可在膜被穿透后使活塞允许穿孔器和/或膜移动到打开位置。

这些示出的方案和示例用于为读者介绍本文论述的一般主题，而非旨在限制所公开的构思的范围。下文的多个部分参照附图描述了多个附加特征和示例，附图中相似的附图标记表示相似的元件，而方向性的描述用于描述示例性方案，但与示例性方案相似，并非用于限制本发明。