[发明专利]带有诱发和阻止流体旋转流动的流体导向器的出口组件

说明书

背景技术

出口组件包括至少一个流体导向器，当流体沿一个方向进入时，该流体导向器诱发流体转动地围绕组件流动，而当流体沿另一个方向进入时，该流体导向器阻止流体转动地围绕组件流动。在另一实施例中，该出口组件具有多个流体入口。根据另一实施例，该出口组件用在流量限制器中。在另一实施例中，该流量限制器用在地下地层中。

发明内容

根据一实施例，出口组件包括：第一流体入口；第一流体出口；以及至少一个流体导向器，其中，流体沿一个方向、另一个方向或两个方向的组合进入出口组件，其中，当流体沿一个方向进入时，该至少一个流体导向器诱发流体转动地围绕组件流动，而当流体沿另一个方向进入时，该至少一个流体导向器阻止流体转动地围绕组件流动。

根据另一实施例，流量限制器包括：流体开关；出口组件，该出口组件包括：（1）第一流体入口；（2）第一流体出口；以及（3）至少一个流体导向器，其中，流体开关致使流体沿一个方向、另一个方向或两个方向的组合进入出口组件，其中，当流体沿一个方向进入时，该至少一个流体导向器诱发流体转动地围绕组件流动，而当流体沿另一个方向进入时，该至少一个流体导向器阻止流体转动地围绕组件流动。

附图说明

若结合附图来考虑的话，那么将较容易地认识某些实施例的特征和优点。不能将附图认为是限制任何优选的实施例。

图1是包括出口组件的根据实施例的流量限制器。

图2是包括出口组件的根据另一实施例的流量限制器。

图3A-3C示出根据实施例的出口组件和流体围绕出口组件的流动。

图4A-4C示出根据另一实施例的出口组件和流体围绕出口组件的流动。

图5A-5C示出用于图2所示流量限制器的出口组件和流体围绕出口组件的流动。

图6示出流体导向器的形状和根据实施例的流体导向器。

图7示出流体导向器的形状和根据另一实施例的流体导向器。

图8是流体沿两个不同方向进入组件时压力对流体通过出口组件的流量的曲线。

图9是钻井系统，其包含图1或2中所示流量限制器中的至少一个限制器。

具体实施方式

如文中使用的，词语“包括”、“具有”、“包含”及其所有语法上的变化，都各意在具有开放的、无限制的含义，其不排斥另外的元件或步骤。

应该理解到，如文中使用的，“第一”、“第二”、“第三”等是任意赋予的，看情况，仅用来在两个或更多个通道、入口等之间加以区分，不表示任何特殊的定向或顺序。此外，要理解到，只使用术语“第一”并不要求有任何的“第二”，只使用术语“第二”并不要求有任何的“第三”等等。

如文中使用的，“流体”是具有连续物相的物质，并在温度71℉（22℃）及压力为一个大气压“atm”（0.1兆帕“Mpa”）测试该物质时，该流体趋于流动并符合于容器的轮廓。流体可以是液体或气体。均质的流体具有仅一个物相，而非均质的流体具有多于一个的不同物相。胶体就是非均质流体的实例。胶体可以是：浆，其包括连续的液相和分散相的非溶固体颗粒；乳状液，其包括连续的液相和至少一种分散相的不混合的液滴；泡沫，其包括连续的液相和分散相的气体；或薄雾，其包括连续的气相和分散相的液滴。如文中使用的，“粘性”是流体流动的散逸特性，其包括但不限于：运动学粘性、剪切强度、屈服强度、表面张力、粘塑性以及触变性。

油和气体碳氢化合物天然地出现在某些地下地层内。含有油或气的地层有时被称作储层。储层可位于地下或离岸近海下。储层通常位于几百英尺（浅储层）至几万英尺（超深储层）范围内。为了生产油或气，将钻井钻探到储层内或邻近于储层。

钻井可包括但不限于：油井、气井、水井或注入井。用于生产油或气的井通常称作生产井。流体通常注入生产井内，作为建造过程的一部分，或作为激励过程的一部分。如文中使用的，“井”包括至少一个井筒。井筒可包括垂直的、倾斜的和水平的部分，它可以是直的、曲线的或分支的。如文中使用的，术语“井筒”包括井筒的任何加套管和任何不加套管的裸眼部分。靠近井筒的区域是地层材料和包围该井筒的地层岩石。如文中使用的，“井”还包括靠近井筒区域。靠近井筒区域通常被认为是井筒大约100英尺之内的区域。如文中使用的，“进入井内”意指和包括进入井的任何部分内，包括进入井筒内或通过井筒进入靠近井筒区域。