[发明专利]具有流入控制装置和旁路的砾石充填筛管

说明书

技术领域

本发明主要涉及与地下井相关采用的装备及与地下井相关执行的操作，并且更特别地，本发明在这里所描述的实施例中提供了一种具有流入控制装置和旁路的砾石充填筛管。

背景技术

尽管有些井可利用防砂筛管来完井，以控制出砂，但是，许多井因额外具有环绕筛管设置的砾石充填层而受益。此外，一些完井由于具有诸如流入控制装置之类的限流装置而受益，这种限流装置与筛管整合为一体，以限制产出流体穿过筛管的流动。在某些情况下，流入控制装置可变地限制流体的流动，并具有可响应变化的向下钻进条件及/或可被远程控制（例如，“智能”流入控制装置）的能力。很长的水平裸眼完井由于在筛管中使用流入控制装置而能够充分地受益。

尽管具有以上的事实，但是极少有井（即便有的话）利用具有整合的流入控制装置的筛管、并利用围绕该筛管的砾石充填层来完井。这可能归因于这样的事实：由于流入控制装置在砾石充填操作过程中极大地限制了穿过筛管的有效流量，因此当使用传统的泥浆泵送技术时，与筛管整合的流入控制装置的存在将损害或阻碍围绕该筛管的砾石充填层的成功设置。在传统的泥浆泵送技术中，在砾石充填操作中的特定的位置上，穿过筛管的流量需要比在适当位置处具有流量控制装置时实际上可能的流量大得多。

由此可知，在井筛管构建及砾石充填领域内存在着需要改进之处。提出这种改进正是本发明的目的之一。

发明内容

为实现本发明的原理，提出了一种新的井筛管及相关的方法，以解决现有技术中存在的至少一个问题。下文描述的一个实例中，筛管包括流入控制 装置和旁路，该旁路用以分流该流入控制装置周围的流动。下文描述的另一个实例中，在旁路开启时执行砾石充填操作，并且随后关闭旁路，从而使得在产出期间，流入控制装置周围的流动不再被分流。

在本发明的一个方案中，提供了一种井筛管，该井筛管包括限流装置，该限流装置用于限制穿过该筛管的向内流动。使用旁路装置来改变流过限流装置的向内流动的比例。该旁路装置包括一种材料，该材料响应于该材料和井内流体之间的接触而膨胀。

在本发明的另一个方案中，提供了一种砾石充填完井方法，该方法包括以下步骤：在井内安装井筛管，该井筛管包括：限制穿过该筛管的流动的限流装置、以及用以选择性地容许穿过该筛管的相对非限制流动的旁路装置；以及响应于该旁路装置内的材料与该井内流体之间的接触而触发该旁路装置，从而逐渐限制穿过该筛管的流动。

在本发明的又一方案中，提供了一种井系统。该井系统包括井筛管，该井筛管具有：限流装置，用于限制穿过该筛管的向内流动；以及旁路装置，用于增大流过该限流装置的向内流动的比例。该旁路装置包括一种材料，该材料响应于该材料和井内流体之间的接触而膨胀。

在本发明的再一个方案中，提供了一种砾石充填完井的方法，该方法包括以下步骤：在井内安装井筛管，该井筛管包括：限制穿过该筛管的流动的限流装置，以及用以选择性地容许穿过该筛管的相对非限制流动的旁路装置。流过限流装置的流动和流过旁路装置的流动是并行的。该方法还包括：触发该旁路装置，从而逐渐限制穿过旁路装置的流动。该方法还包括：触发该旁路装置，从而逐渐限制穿过筛管的流动。

对于本领域一般技术人员而言，通过对下文中本发明的各实施例的详细描述以及附图的认真理解，本发明的这些及其他特征、优点、益处及目的将变得显而易见，在附图中，以相同的附图标记来表示各图中的类似部件。

附图说明

图1是体现本发明原理的井系统的示意性局部剖视图；

图2是贯穿图1的井系统中的井筛管的放大示意性剖视图；

图3是图2的井筛管的示意性剖视图，其中筛管的旁路装置关闭；

图4是井筛管的第一可选构造的示意性剖视图；

图5是图4的井筛管的示意性剖视图，其中筛管的旁路装置关闭；

图6是井筛管的第二可选构造的示意性剖视图，在图中左手侧示出的筛管的旁路装置关闭，而在图中右手侧示出的筛管的旁路装置开启；

图7是井筛管的第三可选构造的示意性剖视图，在图中左手侧示出的筛管的旁路装置关闭，而在图中右手侧示出的筛管的旁路装置开启；

图8是井筛管的第四可选构造的示意性剖视图，在图中左手侧示出的筛管的旁路装置关闭，而在图中右手侧示出的筛管的旁路装置开启；以及

图9是旁路装置的可膨胀材料的放大示意性剖视图，该可膨胀的材料密封性地接触该旁路装置的表面。

具体实施方式