[发明专利]自适应筛管有效
申请号: | 200680016203.3 | 申请日: | 2006-04-13 |
公开(公告)号: | CN101175893A | 公开(公告)日: | 2008-05-07 |
发明(设计)人: | R·贝内特 | 申请(专利权)人: | 贝克休斯公司 |
主分类号: | E21B43/08 | 分类号: | E21B43/08 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 | 代理人: | 郭小军 |
地址: | 美国得*** | 国省代码: | 美国;US |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 自适应 | ||
优先权信息
本申请是2002年8月23日提交的美国专利申请10/226,941的部分继续申请。
技术领域
本发明的技术领域是井下筛管,更具体地是在裸眼井里可以膨胀以封隔不规则形状井眼的井下筛管。
背景技术
在过去,井下筛管外部的砾石充填主宰了防砂方法。其思想是,用砂填充筛管外的环空以防止从地层中产出不想要的固体。最近,随着管子膨胀技术的出现,想到了如果筛管就地膨胀而消除了以前是被砂充填的周围环空的话,就不需要砾石充填了。因为井筒形状不规则,把筛管膨胀技术作为砾石充填的替代就出现了问题。固定的胀管器把筛管膨胀固定的数量。问题是,井筒内的冲蚀仍然会在筛管外部留下大的环空。相反地,井筒内的缩径处将产生阻卡固定胀管器的风险。
固定胀管器技术的一个改进是使用各种形式的柔性胀管器。理论上,这些柔性胀管器具有适应性,因此在缩径处它们将向里弯曲,从而降低了阻卡胀管器的风险。另一方面,如果有空的区域,同样的问题存在,即柔性胀管器所具有的能向外膨胀筛管的外部尺寸有限。因此,当使用柔性胀管器时,仍然存在筛管外部留有环空间隙的问题,这样当井从该区域进行生产时,就会导致不想要的固体的产出。
以前的筛管设计使用了由金属护套保持的预压缩毡,当被放入井下期望的位置时,那么金属护套遭受化学腐蚀。然后毡就可从预压缩状态膨胀。筛管不膨胀。这种设计在美国专利2,981,332和2,981,333中进行了描述。专利5,667,011公开了使井下开缝衬管膨胀的固定胀管器。美国专利5,901,789和美国专利6,012,522公开了被膨胀的井筒筛管。美国专利6,253,850公开了把一个无孔衬管插入另一个已膨胀的开缝衬管中以封隔它的技术,并使用橡胶或环氧树脂来在衬管之间密封。美国专利6,263,966公开了在井下膨胀的具有纵向褶的筛管。美国专利5,833,001公开了橡胶就地固化以在由膨胀物膨胀后制成补片。最后,美国专利4,262,744总体上涉及利用模具制造筛管的技术。
本发明的装置和方法通过提供具有膨胀后能适应井眼形状的外层的筛管组件来解决这个问题。在优选实施例中,选择的材料是接触井筒流体时会膨胀的材料,以在膨胀后进一步促进充填井眼内空的区域。在作为替换的设计中,不需要筛管膨胀,最外层接触到井筒流体或其它引入井筒的流体后膨胀以适应井眼的形状。筛管段是以减少或消除焊缝的方式制作的。焊缝在膨胀过程中会处于剧烈载荷下,因此使焊缝最少或消除焊缝提供了膨胀后更加可靠的筛管操作。本发明的这些和其它优点对本领域技术人员而言在阅读了后面优选实施例的描述和权利要求后会更加明显。
发明内容
筛管组件具有插入后能适应井眼形状的材料。该组件包括膨胀后具有井眼形状的适应层。外层被形成为具有孔以允许产出物的流动。所选的材料优选地受热膨胀,并优选地包括热固性形状记忆泡沫材料。基管上可具有筛管,以用作支撑适应层或选择地用于筛滤的衬底层。适应层可以自身膨胀或可从基管内进行膨胀。
附图说明
附图1是筛管立面剖视图;和
附图2是处于井下膨胀位置的筛管组件的截面图,其中一个筛管已显示在附图1中。
具体实施方式
附图1显示了一段筛管10的一部分。它具有基管12,其上为筛管14,筛管14上面是外部适应层16。层16具有多个孔18。基管12也具有孔20。实际的过滤材料或筛管14可以是丝网或织物或其它已知的过滤产品。适应层16优选地是软的,以便当筛管10膨胀时它将流动。优选的材料是当暴露于井筒流体一段延长的时间后会膨胀的材料。三个例子是腈、天然橡胶和AFLAS。在作为替换的实施例中,在放入井筒后适应层16充分膨胀以接触井筒,而筛管10没有膨胀。示意性地在筛管10端部22和24显示的是止动环26和28。当筛管10膨胀时,这些止动环将限制适应层16,以防适应层16在筛管膨胀后在筛管10外部的环空中纵向移动。它们的使用是可选择的。
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