[发明专利]井下套管系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种作为井下套管系统的一部分的套管模块，该套管模块包括：基管，该基管沿纵向延伸并具有圆周；功能组件，该功能组件安装在基管上，以限定出功能组件与基管之间的套管模块流动路径；和主流动路径，该主流动路径大致布置在基管的中心并沿套管系统的纵向延伸。本发明还涉及一种用于在包含井流体的井眼内执行操作的井下套管系统。

背景技术

在用于油井的完井设计中，通常将多个筛网模块连接以覆盖生产区的长度。典型地，每个筛网模块都包括直接在过滤元件的下方布置在筛网模块的基管中的单独的流入控制装置。流入控制装置通常由阀或节流器和滑动套筒组成，以分别堵塞和开启流入控制装置。此类筛网模块通常在相对端被密封，使得进入一个筛网模块的过滤元件的流体不能流向后面的筛网模块。筛网模块的该构型要求在完井时使用大量流入控制装置和滑动套筒。在完井时使用许多滑动套筒使得施工、维护和正在进行的操作以及对完井的控制更昂贵。现有技术筛网模块的另一不妥之处是流入控制装置的位置。布置在筛网模块的基管中的流入控制装置通常将减小筛网模块的流动面积或偏移直径，由此减小了流量和可以在井内使用的工具的尺寸。此外，筛网模块的过滤元件和基管之间的流量可能非常重要。沿着单个筛网模块或筛网的管柱的生产通常根据高、低生产区域而显著变化。希望在过滤元件与基管之间提供尽可能不受限制和连续的流动路径。沿着筛网模块的多个分离的窄流动路径通常引起一些流动路径过载，和一些流动路径具有过剩的容量。

发明内容

本发明的一个目的是完全或部分地克服现有技术的以上劣势和缺点。更具体而言，一个目的是提供一种改进的井下套管系统，其中使沿着套管外侧的流体流动优化以增加干预过程的产量或产率。此外，一个目的是提供一种套管系统，其中改善了流入控制并且减少了要操作的流入控制区段的数量。

将从以下描述变得显而易见的上述目的以及许多其它目的、优点和特征由一种用于作为井下套管系统的一部分的套管模块通过根据本发明的方案来实现，所述套管模块包括：基管，该基管沿纵向延伸并具有圆周；功能组件，该功能组件安装在基管上，以限定出功能组件与基管之间的套管模块流动路径；和主流动路径，该主流动路径大致布置在基管的中心并沿套管系统的纵向延伸，其中套管模块流动路径的至少一部分是既沿基管的纵向又围绕基管的整个圆周连续地延伸的环形流动路径，并且基管具有端部区段，多个支承结构在所述端部区段从外表面突出以提供用于功能组件的支承，所述支承结构限定出沿纵向延伸的多个套管模块流动路径。

在一实施例中，该功能组件可包括诸如筛网的过滤元件，该过滤元件安装在基管上，以提供用于防止井流体中的垢体进入套管模块流动路径的筛网套管模块。

此外，该功能组件可包括穿孔的外管元件，该外管元件安装在基管上，以提供用于将流体喷射到井下套管系统周围的环带内的喷射套管模块。

此外，该功能组件可包括安装在基管的端部区段上的端环。

本发明还可涉及一种用于在包含井流体的井眼内执行操作的井下套管系统，该井下套管系统包括至少一个如上所述的套管模块，和沿纵向延伸并适合与套管模块连接的至少一个流入控制模块，该流入控制模块包括与套管模块流动路径流体连通的至少一个控制模块流动路径、与基管的主流动路径流体连接的主流动路径、以及多个连接通路，所述连接通路将控制模块流动路径与贯通流入控制模块和套管模块延伸的主流动路径流体连接。

所述井下套管系统还可包括沿纵向延伸并适合连接到套管模块和/或诸如流入控制模块的另一模块的至少一个联接模块，该联接模块包括与套管模块流动路径和/或控制模块流动路径流体连通的至少一个联接流动路径，以及与基管的主流动路径和/或流入控制模块的主流动路径流体连接的主流动路径。

此外，本发明涉及一种用于在包含井流体的井眼内执行操作的井下套管系统，该井下套管系统包括：至少一个套管模块，该套管模块包括：基管，该基管沿纵向延伸并具有圆周；功能组件，该功能组件安装在基管上，以限定出功能组件与基管之间的套管模块流动路径；和主流动路径，该主流动路径大致布置在基管的中心并沿套管系统的纵向延伸，其中套管模块流动路径的至少一部分是既沿基管的纵向又围绕基管的整个圆周连续地延伸的环形流动路径。

围绕基管的整个圆周连续地延伸的环形流动路径是指在基管的外侧以连续方式围绕360度延伸的套管模块流动路径。沿基管的外表面的流体流被更好地分布以优化例如油向主流动路径内的流动。围绕基管的外周的连续流动路径防止了基管一侧例如由于另一侧的堵塞垢体或高流量而受限或过载的流动路径降低套管模块的整体流动性能。