[发明专利]远程操作的流入控制阀

说明书

提供了用于先进的流入控制阀系统的系统和方法的实施例。多个微计算机集成的井下流入控制阀(20)可被配置为流入控制阀控制系统的一部分。所述系统的流入控制阀(20)可以被配置为包括微计算机系统(100)，该微计算机系统配置有微计算机电路板(110)，该微计算机电路板包括处理器(120)、存储器(130)、非易失性存储器(150)、联网能力、无线通信通道和软件。软件可以包括操作系统、通信接口程序、和用于流入控制阀控制和监测功能的程序。在实施例中，每个流入控制阀(20)可以被分配互联网IP地址。可以使用智能装置类型的配置对配置有微计算机系统的流入控制阀(20)进行修改和编程，以能够与位于地面和异地的装置进行远程通信。

技术领域

本公开的实施例涉及油气井下流入控制阀和流入控制阀控制系统。

背景技术

流入控制阀已经被部署并用于在井下井环境中阻塞并优先处理烃和其它流体的流动达一段时间。在井安装中，通常将多个单独的流入控制阀部署在地下作为井下井系统的一部分。在一些系统中，流入控制阀可以被布置并部署到井中的特定位置，并计划为其被部署的井建立特定的流动模式。流入控制阀可以机械地配置成限制在特定位置处通过它们的烃和其它流体的流动。通过限制流动，井的特定区段可被限制或阻塞，从而为给定井的生产提供较少的总流体。可以出于多种原因使用这种技术，例如，可能希望限制或阻塞来自特定井区段的流动，该特定井区段具有比同一井的另一区段更高的水含量或含水率。通过计划期望的流动模式并将流入控制阀部署到井中的特定位置，可以更精密地控制生产流体烃和水含量。

在井工业中，目前需要先进的控制、监测和测井方法，以能够可靠且准确地控制、监测和记录来自特定井场处的流入控制阀系统的数据。

在控制流入控制阀的领域中的现有技术通常依赖于与已经被部署为井控制系统的一部分的每个单独的流入控制阀的直接线连接，诸如利用脐带(umbilical)和管道。还希望具有一种系统，其被设计成利用无线技术来控制井下流入控制阀。还已知现有的流入控制阀系统依赖于脉冲遥测来传送控制消息，并且替代地，还已知现有的流入控制阀系统考虑到关于储层流体特性的变化，然后控制配置在系统中的流入控制阀。

物理管道连同脐带电连接的当前使用以及可通过典型的流过封隔器填充的这种管道和脐带的数量限制了可在给定井环境中部署的流入控制阀的数量。

因此，需要一种新的流入控制阀技术和框架，其将允许在特定的井环境中部署多个流入控制阀，使得每个控制阀可以被控制，这将允许对特定的井的难以置信的控制粒度，以及允许在分开的井区段之间的精确的流动控制。

还希望通过自供电智能子总成将电力输送至部署为系统的一部分的井下流入控制阀，该自供电智能子总成可被配置和部署为在特定井场处部署的井下阀系统的一部分。

发明内容

本公开的实施例旨在提供先进的油气井下流入控制阀和流入控制阀控制系统。

根据一个实施例，提供了一种系统，该系统配置有多个井下流入控制阀以及用于流入控制阀控制系统的框架。在特定实施例中，所描述的系统中的流入控制阀配置有微计算机系统，该微计算机系统可以配置有包括处理器、存储器、联网能力和软件(统称为微计算机系统)的微计算机电路板。软件可以包括操作系统和通信接口程序。在一个实施例中，每个流入控制阀可被分配互联网IPv6 IP地址。可以使用智能装置类型的配置对配置有微计算机系统的流入控制阀进行修改和编程，以便能够经由其网络接口与位于地面和异地(tooffsite locations)的装置进行远程通信。

这种流入控制阀系统解决了现有技术设计和配置限于可安装在给定井场的特定数量的井下流入控制阀的技术问题。