[发明专利]用于流控地耦合管状分段的装置和方法及管状系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及结合在地下井中执行的操作使用的装备，并且特别地涉及用于流控地耦合在井平台上的管状分段以建立相邻管状分段之间的双向流路的装置和方法以及由所述管状分段形成的管状系统。

背景技术

不限制本发明的范围，作为实施例，将参考从载烃地下地层中产出流体对本发明的背景进行说明。

在横穿载烃地下地层的井的填隙过程中，产出管道和各自填隙装备安装在井中以使得能够安全且高效地产出地层流体。例如，为了防止从为固结或松散固结的地下地层中产出颗粒状材料。某些填隙包括靠近一个或多个期望产出间隔定位的一个或多个砂控筛。在其它的填隙中，为了控制产出流体进入产出管道的流率，通常的做法是将一个或多个流动控制装置安装在管道柱内。

已经试图在需要砂控的填隙内使用流体流动控制装置。例如，在某些砂控筛中，在产出流体流过过滤介质之后，流体被引导到流动控制分段中。流动控制分段可以包括一个或多个流动限制器，诸如流动管、喷嘴、曲径等。通常，通过单独地调节流动控制筛的流动限制器，通过这些流动控制筛的产出率在安装之前是固定的。

然而，已经发现将流动控制筛用作填隙柱中的各个筛分部件对填隙增加了不必要的成本和复杂度。因此，对于可操作以便在需要不要求将流动控制筛用作各个筛分部件的砂控的填隙中控制地层流体的流入的填隙柱产生了需求。

发明内容

本文公开的本发明包括用于流控地耦合在井平台上的管状分段以建立相邻管状分段之间的双向流路的装置和方法以及由管状分段形成的管状系统。在一个实现方案中，管状系统可以为填隙柱的形式，所述填隙柱可操作以便在需要不要求将流动控制筛用作各个筛分部件的砂控的填隙中控制地层流体的流入。

在一个方案中，本发明指向用于连接井平台上的管状分段的方法。所述方法包括：设置卷曲组件；设置第一管状分段和第二管状分段，所述第二管状分段具有围绕所述第二管状分段布置的套筒；将第一管状分段从井平台悬挂；以螺纹方式将第二管状分段与第一管状分段啮合而形成耦合接合处；将套筒定位在所述耦合接合处的上方，其中，所述套筒的第一部分围绕第一管状分段布置，并且所述套筒的第二部分围绕第二管状分段布置，使用卷曲组件卷曲套筒的第二部分以将套筒连接至第二管状分段，并且使用卷曲组件卷曲套筒的第一部分以将套筒连接至第一管状分段。

在一个实施方案中，所述方法可以包括：在套筒的内部和耦合接合处的外部之间的区域中，建立第一管状分段和第二管状分段之间的流路。在另一实施方案中，所述方法可以包括以气动方式操作卷曲组件或者以液压方式操作卷曲组件。

所述方法可以进一步包括：设置第一管状筛分段和第二管状筛分段；将第一管状分段从位于井平台上的筛台悬挂；以螺纹方式将第二管状分段与第一管状分段啮合而形成耦合接合处；拆除筛台；使用井平台的块形组件支撑第一管状筛分段和第二管状筛分段；以及在套筒的内部和耦合接合处的外部之间的区域中，建立第一管状筛分段和第二管状筛分段之间的流路。

在另一方案中，本发明指向通过当外管围绕内管布置并且内管和外管从井平台上悬挂时向外管施加卷曲力而连接井平台上的外管和内管的装置。所述装置包括：支撑组件，其可操作地与井平台关联；以及卷曲组件，其可操作地与支撑组件关联。卷曲组件可操作以使外管卷曲而与内管相接触。

在一个实施方案中，卷曲组件包括具有管接受区域的封闭件。所述封闭件具有后向组件和一对相对布置的臂组件。所述臂组件可相对于后向组件在打开位置和闭合位置之间转动，在所述打开位置处所述封闭件可操作以接受和释放外管构件，并且在所述闭合位置处所述封闭件可操作以卷曲所述外管使外管与内管相接触。在这个实施方案中，卷曲组件可以包括锁定组件，所述锁定组件用于在卷曲过程中将卷曲组件保持在闭合位置处。而且，在这个实施方案中，卷曲组件可以包括多个径向致动的活塞构件，所述活塞构件可操作以啮合外管构件且将外管构件卷曲以使外管构件与内管构件相接触。在一个实施方案中，卷曲组件可以包括气动电动机。在另一实施方案中，卷曲组件可以包括液压电动机。