[發明專利]用于地下井的可變流動阻力系統及井系統

有效

• 申請號: 201110141903.8
• 申請日: 2011-05-26
• 公開（公告）號: CN102268977A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 賈森·D·戴克斯特拉;M·L·夫瑞普
• 申請（專利權）人: 哈利伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B43/12
• 分類號: E21B43/12
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 聶慧荃;潘培坤

相關申請的交叉引用

本申請涉及2010年2月4日提交的序列號為12/700685的現有申請，所述申請為2009年8月18日提交的序列號為12/542695的申請的連續部分申請。這些現有申請的全部公開內容為了所有目的通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體涉及與地下井結合使用的裝備以及與地下井結合執行的操作，并且在下面描述的一個實施例中更特別地提供一種可變流動阻力系統。

背景技術

在烴產出井中，能夠調節流體從地層到井筒的流動在多數情況下是有益的。這種調節可用于多種目的，包括水錐或氣錐、使沙產量最小化、使水和/或氣體產量最小化、使油和/或氣體產量最大化、平衡區域之間的產量等。

在噴射式井中，通常期望將水、蒸汽、氣體等均勻地注入到多個區域中，以使烴穩定地移動而通過地層，而不會使注入的流體過早突破而到達生產井筒。因此，調節流體從井筒到地層的流動的能力還可以有益于噴射式井。

因此，應當理解的是，在上文提到的情況下期望可變地限制井中流體流動的技術領域的進步，并且這種進步也將有益于其它各種情況。

發明內容

在下面的公開中，提供一種可變流動阻力系統，所述可變流動阻力系統使得調節井中流體流動的技術得以提高。下面描述了這樣一個實施例：流體組合物的特性(諸如粘度、密度、速率等)確定了流體組合物流過系統的阻力。下面描述了如下另一個實施例：流體組合物流過系統的阻力基于流體組合物中的期望流體與不期望流體的比率而變化。

在一個方案中，本公開為本技術領域提供了一種用于地下井的可變流動阻力系統。所述系統可以包括流動室，流體組合物通過所述流動室流到井中。所述室具有入口和出口。流體組合物沿著流體組合物基于流體組合物中的期望流體與不期望流體的比率變化的方向經由所述入口進入所述室中。

在另一個方案中，本公開提供一種井系統。所述井系統可以包括可變流動阻力系統，流體組合物通過所述可變流動阻力系統在井下管柱和環繞井系統的井筒的地層之間流動。所述可變流動阻力系統包括流動室，流體組合物流過所述流動室。所述室具有出口和僅一個入口。隨著流體組合物中的期望流體與不期望流體的比率增加，流體組合物更加直接地從入口流到出口。

在又一個方案中，可變流動阻力系統可以包括流動室，流體組合物通過所述流動室在地下井中流動。所述室具有入口、出口和至少一個結構件，所述至少一個結構件影響流體組合物的在入口和出口之間迂回流動的部分以便保持這種迂回流動。

對于本領域普通技術人員而言，在仔細考慮下面的代表性實施例的詳細說明和附圖時，這些和其它特征、優點和益處變得顯而易見，在各個圖中使用相同的附圖標記表示相似的部件。

附圖說明

圖1為可以實施本公開的原理的井系統的示意性局部剖視圖。

圖2為可以用于圖1的井系統中井篩和可變流動阻力系統的放大比例的示意性剖視圖。

圖3A和圖3B為沿著圖2的線3-3截取的可變流動阻力系統的一個構造的示意性“展開”平面圖。

圖4A和圖4B為可變流動阻力系統的另一個構造的示意性平面圖。

圖5A和圖5B為可變流動阻力系統的另一個構造的示意性平面圖。

圖6A和圖6B為可變流動阻力系統的又一個構造的示意性平面圖。

圖7A-7C為可變流動阻力系統的另外構造的示意性平面圖，并且圖7D為對于圖7C的構造流動阻力對粘度的曲線圖。

圖8為對于流過可變流動阻力系統的水和油相對壓降對相對流率的曲線圖。

具體實施方式

圖1中代表性地示出的是可以實施本公開的原理的井系統10。如圖1中所示，井筒12具有從套管16向下延伸的大致垂直的無套管分段14以及貫穿地層20的大致水平的無套管分段18。

井下管柱22(諸如生產用管式帶)安裝在井筒12中。在井下管柱22中相互連接的是多個井篩24、可變流動阻力系統25和封隔器26。

封隔器26將在井下管柱22和井筒分段18之間徑向形成的環形件28密封。以此方式，流體30可以經由環形件28的在相鄰對封隔器26之間的隔離部分從地層20的多個間隔或區域中產出。

位于各相鄰對封隔器26、井篩24和可變流動阻力系統25之間的是相互連接的井下管柱22。井篩24過濾從環形件28流入井下管柱22中的流體30?？勺兞鲃幼枇ο到y25基于流體的某些特性可變地限制流體30流入井下管柱22。