[发明专利]在地下井中使用的选择性可变限流器

说明书

技术领域

本发明概括地涉及一种与地下井结合使用的设备和所执行的操作，并且在以下描述的示例中，更具体地提供一种选择性可变限流器。

背景技术

在产烃井中，能够调节流体从地层进入井眼、从井眼进入地层、以及在井眼内的流动常常是有益的。这样的调节可用于多种目的，包括防止水锥或气锥、最小化产砂量、最小化水和/或气的产出量、最大化油的产出量、平衡多个带之间的产出量、传输信号，等等。

因此将理解，在可变地限制井中流体流动的领域中实现改进在上述情况下将是令人期望的，并且这样的改进在多种其他情况下也将是有益的。

发明内容

在以下公开的内容中提供了一种可变流阻系统，其为可变地限制井中的流体流动的技术带来改进。下面描述了多个示例，其中为了多种目的而选择性地限制流动。

在一个方案中，为本领域提供一种与地下井一起使用的可变流阻系统。该系统可包括：流室，流体成分流经该流室，该流室具有至少两个入口，并且具有根据经由相应的入口流动路径流入该流室的流体成分的比例而改变的流阻。致动器朝向入口流动路径之一偏转流体成分。

在另一方案中，以下描述一种在井中可变地控制流阻的方法。该方法可包括：相对于流体成分流经的通道来改变偏转器的方向，由此影响流体成分以流向流室的多个入口流动路径之一，该流室具有根据经由相应的入口流动路径流入该流室的流体成分的比例而改变的流阻。

当仔细地考虑以下代表性示例和附图的详细描述时，这些和其他特征、优点和益处对于本领域技术人员将变得显而易见，在附图中，相似的元件在多个附图中使用相同的附图标记来表示。

附图说明

图1是能够体现本发明原理的井系统的代表性部分剖视图；

图2是井系统的一部分的比例放大的代表性剖视图；

图3是能够在井系统中使用的可变流阻系统的代表性剖视图，该可变流阻系统体现本发明的原理，且通过该系统的流动相对地不受限；

图4是可变流阻系统的代表性的剖视图，通过该系统的流动相对地受限；

图5是可变流阻系统的另一构造的代表性剖视图，通过该系统的流动相对地受限；

图6是可变流阻系统的图5的构造的代表性剖视图，通过该系统的流动相对地不受限；

图7-图11是致动器的构造的代表性图表，该构造可被用在可变流阻系统中；

图12是在能够体现本发明的原理的方法中的压力或流量与时间的代表性曲线图；

图13是用于将信号从可变流阻系统传输到远程位置的方法的代表性的部分剖视图。

具体实施方式

图1中代表性地示出的是能够体现本发明的原理的井系统10。如图1所示，井眼12具有从套管16向下延伸的大体竖直的无套管段14，以及通过地层20延伸的大体水平的无套管段18。

管柱22（如生产管柱）被安装在井眼12中。多个井筛24、可变流阻系统25和封隔器26在管柱22中相互连接。

封隔器26封闭管柱22与井眼区段18之间径向形成的环空28。照此方式，可经由位于相邻的多对封隔器26之间的环空28的隔离部分，从地层20的多个间隔或带产出流体30。

位于每对相邻的封隔器26之间的井筛24和可变流阻系统25在管柱22中相互连接。井筛24过滤从环空28流入管柱22的流体30。可变流阻系统25基于流体的某些特征和/或基于其致动器的操作（如以下更充分地描述的），可变地限制进入管柱22内的流体30的流动。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的井系统10仅仅是能够采用本发明原理的许多种井系统中的一个示例。应清楚地理解，本发明的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的井系统10的任何细节、或井系统的任何部件。

例如，并非为了符合本发明的原理，井眼12必须包括大体竖直的井眼段14或大体水平的井眼段18。流体30并非必须仅从地层20被产出，这是因为在其它示例中，流体可被注入地层内，流体可既被注入地层内又从地层被产出，等等。

并非井筛24和可变流阻系统25中的每一个必须位于每对相邻的封隔器26之间。并非必须单个可变流阻系统25被用来与单个井筛24结合。可使用这些部件的任何数量、设置和/或组合方式。

任何可变流阻系统25均并非必须与井筛24一起使用。例如在注入操作中，所注入的流体可流过可变流阻系统25，而无需还要流过井筛24。