[發(fā)明專利]控制井中的流

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810086258.2
• 申請日: 2008-03-24
• 公開（公告）號: CN101275459A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加里·M·歐迪埃
• 申請（專利權(quán)）人: 普拉德研究及開發(fā)股份有限公司
• 主分類號: E21B34/06
• 分類號: E21B34/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王新華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明通常涉及控制井中的流。

背景技術(shù)

在井下環(huán)境中，存在許多涉及控制流的應(yīng)用。例如，典型的井下完井可包括油/水分離器，其接收生產(chǎn)的井產(chǎn)流體混合物，并將混合物分成相應(yīng)的水和油流。該水流可被重新引導(dǎo)入井中，并且為此目的，井下系統(tǒng)可被設(shè)計(jì)用于通常建立水被引導(dǎo)回井中的速度的目的。

控制井下環(huán)境中的流的傳統(tǒng)方法涉及使用有損設(shè)備，諸如節(jié)流口或其它節(jié)流裝置。例如，使用基于井下液力參數(shù)隨著時(shí)間的流逝相對恒定的假設(shè)的簡單液力計(jì)算，可確定經(jīng)過設(shè)備的流動(dòng)通路的尺寸。然而，當(dāng)液力系統(tǒng)的一部分的壓力和/或流特征改變時(shí)，由于計(jì)算的尺寸不再正確，整個(gè)流平衡可被擾亂。

因此，存在對控制井中的流的更好方法的持續(xù)需求。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的實(shí)施例中，可與井一起使用的技術(shù)包括提供井下設(shè)備，并調(diào)節(jié)提供到設(shè)備的流的比率。

在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，可與井一起使用的系統(tǒng)包括連通通路，其位于井中以接受流。系統(tǒng)的控制器調(diào)節(jié)流的比率。

通過下述附圖、說明書和權(quán)利要求，本發(fā)明的其它方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。

附圖說明

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制井中流的技術(shù)的流程框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖，調(diào)節(jié)由單一輸入流產(chǎn)生的井中流。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的系統(tǒng)的示意圖，調(diào)節(jié)由多輸入流產(chǎn)生的井中流。

圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于文氏管流分離控制器的示意圖。

圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于機(jī)械反饋的流分離控制器的示意圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的井的示意圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例，井中環(huán)境中的流通過調(diào)節(jié)流的比率控制。因此，這種方法克服了傳統(tǒng)的井下液力系統(tǒng)的挑戰(zhàn)，其中：基于假設(shè)井下流速、壓力等不發(fā)生變化，設(shè)計(jì)節(jié)流口尺寸和其它液壓參數(shù)。更具體地說，參照圖1，根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的技術(shù)10可包括：在井中提供(方框14)液壓系統(tǒng)，其包括連通通路以連通流。該流的比率經(jīng)調(diào)節(jié)(方框16)以便比率相對恒定，并且對液壓系統(tǒng)中的壓力和/或流變化不敏感。

作為更具體的實(shí)例，圖2顯示了系統(tǒng)30，以根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例調(diào)節(jié)井中的流。該系統(tǒng)30包括兩個(gè)交叉聯(lián)接的液壓流控制子系統(tǒng)，其調(diào)節(jié)根據(jù)入口流40產(chǎn)生的出口流60和70。更具體地說，入口流40(通過導(dǎo)管34連通)被分成兩個(gè)中間流42和46，分別通過導(dǎo)管44和48連通到流控制器50(用于中間流46的流控制器50a，和用于中間流42的流控制器50b)。利用流控制器50b的中間流42的控制產(chǎn)生出口流60；并且利用流控制器50a的中間流46的控制產(chǎn)生出口流70。

流傳感器54a和54b分別被聯(lián)接以感應(yīng)流46和42，并在另一流通路中提供對流控制器50的正反饋。采用這種方式，基于由流傳感器54b感應(yīng)的出口流60，流控制器50a控制出口流70。類似地，基于由流傳感器54a感應(yīng)的出口流70，流控制器50b控制出口流60。由于由這種控制方案提供的正反饋，響應(yīng)感應(yīng)出口流60中的增加，流控制器50a增加出口流70。類似地，響應(yīng)感應(yīng)出口流70中增加，流控制器50b增加了出口流60。

雖然圖2顯示了與單個(gè)入口流一起使用的控制方案，根據(jù)本發(fā)明的其它實(shí)施例，類似的控制方案可用于控制由平行入口流產(chǎn)生的流的比率。更具體地說，圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的這種系統(tǒng)76的實(shí)施例。如圖3所示，該系統(tǒng)76接收平行入口流78。該系統(tǒng)76例如可包含無源(被動(dòng))設(shè)備74，調(diào)節(jié)響應(yīng)平行入口流78產(chǎn)生的結(jié)果出口流80，以便：出口流80的比率相對恒定。因此，對于兩個(gè)出口流Q1和Q2，系統(tǒng)76通常保持如下關(guān)系：Q₁/Q₂＝k，????????????????公式1其中：“k”表示常量。