[發明專利]具有往復式閥門以用于井下流體選擇的自主流體控制裝置

有效

• 申請號: 201180073950.1
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN103890312B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: S·格雷奇
• 申請（專利權）人: 哈里伯頓能源服務公司
• 主分類號: E21B34/08
• 分類號: E21B34/08;E21B43/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 朱立鳴

1.一種用于自主地控制地下井中的流體流的設備，其中所述流體流的流體特性隨時間推移而變化，包括：

渦旋組件，所述渦旋組件限定渦旋室且具有主入口和至少一個次入口；

具有往復構件的自主往復組件，所述往復構件限定流體流動通路且具有主出口和至少一個次出口；以及

所述往復組件能在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置中，流體流主要被引導通過所述往復構件的所述主出口且進入所述渦旋組件的所述主入口，在所述第二位置中，流體流主要被引導通過所述往復構件的所述至少一個次出口且進入所述渦旋組件的所述至少一個次入口，所述往復構件能響應于所述流體特性中的變化而運動。

2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括定位成限制通過所述往復構件的所述主出口的流體流的流量限制器。

3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述限制器包括粘度依賴型油嘴。

4.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述限制器包括粘度依賴型篩。

5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述往復構件是定位在氣缸中的往復式活塞。

6.根據權利要求5所述的設備，其特征在于，所述主出口被定位在所述活塞的第一端部處。

7.根據權利要求6所述的設備，其特征在于，所述限制器被定位在所述活塞的所述第一端部處。

8.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述次出口包括多個出口通路。

9.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述渦旋組件的所述主入口被定位成引起流過其中的流體主要在所述渦旋室中形成螺旋流。

10.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，到所述渦旋室的所述至少一個次入口包括兩個相對的次入口。

11.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，隨時間推移而變化的所述流體的所述特性為粘度。

12.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，還包括井下工具，所述渦旋組件定位在所述井下工具中。

13.一種用于控制地下井中的流體流的方法，所述地下井具有延伸通過其中的井筒，所述方法包括以下步驟：

使流體流過井下工具；

使流體流過自主往復構件且流過附接到所述自主往復構件的限制器；

使流體流入定位在所述井下工具中的渦旋室，從而在所述渦旋室中形成流型；

響應于所述流體的特性中的變化而使所述自主往復構件運動；以及

響應于使所述自主往復構件運動而改變通過所述渦旋室的所述流體流型。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，使流體流入渦旋室的所述步驟還包括使流體主要流過所述渦旋室的切向入口的步驟。

15.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，改變所述流體流型的所述步驟還包括在所述渦旋室中將所述流體流型從主要為離心的改變為主要為徑向的流動的步驟。

16.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括防止流體流通過主入口到所述渦旋室的步驟。

17.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，使所述自主往復構件的步驟導致通過所述限制器的流體流動減少。

18.根據權利要求17所述的方法，其特征在于，所述自主往復構件具有主出口和多個次出口，并且使所述自主往復構件運動導致流體流主要通過所述次出口。

19.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述流體特性為粘度。

20.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，使所述自主往復構件運動的步驟還包括響應于流體特性隨時間推移的變化而使所述自主往復構件交替地朝關閉位置和朝打開位置運動的步驟。