[發明專利]適用于感測水的流入控制裝置和使用方法

無效

• 申請號: 200880112140.0
• 申請日: 2008-10-14
• 公開（公告）號: CN101827998A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發明（設計）人: E·R·彼得森;M·P·科羅納多;B·理查德;M·H·約翰遜
• 申請（專利權）人: 貝克休斯公司
• 主分類號: E21B33/10
• 分類號: E21B33/10;E21B43/10;E21B47/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 秦振

技術領域

本發明大體上涉及用于用于選擇性控制流入井筒中的開采管柱的流體流的系統和方法。

背景技術

比如石油和天然氣之類的碳氫化合物是使用鉆入到地下巖層中的井筒從地下巖層中獲取的。這些井一般是通過以下方式完成的，即沿著井筒長度布置套管并在每個這樣的開采區附近的套管上打孔以將地巖層流體(比如碳氫化合物)抽入到井筒中。有時通過在開采區之間安裝封隔器來將這些開采區彼此隔開。每個開采區的進入井筒中的流體被抽入通到地面的管道中。沿著開采區具有基本均勻的排出是理想的。不均勻的排出可能導致不希望有的情形，例如侵害性的氣錐或水錐。在開采井的情況下，例如，氣錐可以導致氣體流入井筒，這樣會顯著降低石油產量。同樣，水錐可以導致水流入石油產出流中，這減少了生產出的石油的量和并降低了質量。因此，橫跨開采區需要提供均勻的排出或者需要提供有選擇地隔離或減少開采區中所經歷的不希望有的水和/或氣體的流入的能力。

本發明致力于現有技術的這些以及其他需要。

發明內容

在一些方面，本發明提供用于對流入井筒中井筒管路的流體流進行控制的裝置和相關的系統。在一個實施例中，一種裝置可以包括與開采控制裝置相關的流動路徑，所述流動路徑將所述流體從地巖層輸送至所述井筒管路的流動腔。至少一個沿著所述流動路徑的流入控制元件包括通過與水相互作用而調節至少一部分所述流動路徑的流動橫截面積的介質。所述流體可以流經所述介質和/或流經所述介質的內部空間容積。在一個實施例中，所述流入控制元件可以包括容納所述介質的腔。在另一實施例中，所述至少一個流入控制元件可以包括溝槽，在限定所述溝槽的表面區域的至少一部分上定位有所述介質。所述溝槽可以具有在所述介質與水相互作用之前的第一流動橫截面積以及在所述介質與水相互作用之后的第二流動橫截面積。在實施例中，所述介質可以構造成與再生流體相互作用。此外，在實施例中，所述介質可以是無機固體——包括但不限于蛭石、云母、鋁矽酸鹽、膨潤土及其混合物。在實施例中，所述介質可以是遇水可膨脹的聚合物——包括但不限于改性聚苯乙烯。此外所述介質可以是離子交換樹脂珠。

在另一些方面，本發明提供一種用于對流入井筒中井筒管路的流體流進行控制的方法。所述方法可以包括：將所述流體從地巖層經過流動路徑輸送至所述井筒的流動腔；以及使用與水相互作用的介質調節至少一部分所述流動路徑的流動橫截面積。在實施例中，所述方法可以包括使得所述流體流經所述介質。所述流動可以在所述介質與水相互作用之前流經第一流動橫截面積以及在所述介質與水相互作用之后流經第二流動橫截面積。在實施例中，所述方法可以包括對所述介質進行標定，以在所述介質與水相互作用之后允許預先確定量的流量流經所述介質。

應該理解的是，已經相當寬泛地總結了本發明的較重要特征，以便可以更好地理解本發明的詳細說明，以及便于理解對現有技術的貢獻。當然，還具有附加的技術特征，這些特征在下文中將加以說明并且將形成所附權利要求的主題。

附圖說明

通過結合附圖而參考下面的詳細說明，本領域的普通技術人員將容易理解并更清楚本發明的這些優點和其它方面，在所述附圖中，相似的標號在所有的附圖中表示相似或類似的元件，在所述附圖中：

圖1是示例的多區域井筒和帶有根據本發明一實施例的流入控制系統的開采組件的示意圖；

圖2是帶有根據本發明一實施例的流入控制系統的示例性裸眼開采組件的示意圖；

圖3是根據本發明一實施例的示例性流入控制裝置的示意性剖視圖；

圖4是本發明的流入控制元件的第一示例性實施例的示意性剖視圖；

圖4A是圖4的局部，示出填充有顆粒型介質的流入控制元件的實施例的腔；

圖5是本發明的流入控制元件的第二示例性實施例的示意性剖視圖；以及

圖6A和6B是本發明的流入控制元件的第三示例性實施例的示意性剖視圖。

具體實施方式

本發明涉及用于控制碳氫化合物開采井的開采的裝置和方法。本發明容易有不同形式的實施例。對在附圖中示出的、且將在文中詳細說明的本發明的特定實施例的理解是，本說明書應被看做是本發明原理的示例，而非意在將本發明限制為文中所示出和所說明的內容。進一步地，盡管實施例可能描述為具有一個或多個特征或者兩個或多個特征的組合，此特征或特征組合不應該理解為是必須的——除非有明確的聲明。