專利名稱：流入控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對水平地下井眼中的流體流動進(jìn)行調(diào)節(jié)的流入控 制裝置。
背景技術(shù)：
在長的水平井眼中，水錐或氣錐具有在井眼的橫傾部(heel)附近擴大 的趨勢，這是由于在中心管中向著底部(toe)存在摩擦壓力損耗。井中油 的總開采量可能顯著降低，這是由于水錐或氣錐使得產(chǎn)油率低很多，如果 繼續(xù)開采，最終會使井變得無開采價值。流入控制裝置用于調(diào)節(jié)流入中心管的流體量，以避免水錐或氣錐和實 現(xiàn)優(yōu)先的產(chǎn)出剖面。 一種類型的流入控制裝置可經(jīng)由砂過濾網(wǎng)組件進(jìn)行部 署。砂過濾網(wǎng)接合件通常為35至40英尺長， 一種流入控制裝置可被制造 成該接合件的一部分。通常，流入控制裝置包括噴嘴，生產(chǎn)流體可通過該 噴嘴。在噴嘴的上游側(cè)，多個開口形成在中心管中，且開口的數(shù)目和尺寸 限定了生產(chǎn)流體通過該接合件的流動水平。井的預(yù)期壓力剖面用于設(shè)計生產(chǎn)管柱中的砂過濾網(wǎng)/流入控制裝置接 合件，使在底部附近的接合件處的中心管中的開口數(shù)目和尺寸大于生產(chǎn)管 的橫傾部附近的接合件處的中心管中的開口數(shù)目和尺寸。從而，在給定井 眼中，砂過濾網(wǎng)/流入控制裝置組合的數(shù)目和結(jié)構(gòu)彼此不同，且這是由于每 個井眼的獨特設(shè)計的結(jié)果。砂過濾網(wǎng)/流入控制裝置組合通常在一個地點處 設(shè)計和制造好，然后運輸?shù)骄厶?，在井眼處它們被組裝。根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)， 此時接合件在井場必須以特殊的順序組裝。這種技術(shù)的缺點是，在井場可 能會出現(xiàn)組裝錯誤，且需要大量的時間和金錢來設(shè)計和制造對于每個井眼 均不同的生產(chǎn)管柱。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于對流入地下井眼中的生產(chǎn)管的流體流動 進(jìn)行控制的流入控制裝置。流入控制裝置包括具有兩個端部的本體，所述 本體包括同心的內(nèi)、外管件，在所述管件之間具有環(huán)形區(qū)，其中，所述環(huán) 形區(qū)在所述本體的一個端部處封閉、在所述本體的另一個端部處敞開。開 口靠近所述本體的封閉端部形成在所述內(nèi)管件上，且壁設(shè)置在所述環(huán)形區(qū) 中、所述本體的第一端部與第二端部之間?？籽墼O(shè)置在所述環(huán)形區(qū)中的壁 上，以允許從所述本體的一個端部到另一端部的流體連通。根據(jù)本發(fā)明，所述孔眼具有尺寸可變的開口。因此，可通過使用流入 控制裝置實施指定的生產(chǎn)管，所述流入控制裝置的流動控制特征可實地調(diào) 節(jié)。在本發(fā)明的一個實施例中，孔眼包括可變的壓力控制閥，在本發(fā)明的另一實施例中，孔眼包括可變的溢流閥(relief valve)。在本發(fā)明的又一實 施例中，可調(diào)節(jié)孔眼包括開口、和板，所述開口形成在位于所述本體的第 一端部和第二端部之間的壁中，所述板用于調(diào)節(jié)所述開口的尺寸，在流入 控制裝置是生產(chǎn)管的一部分時，流體可流過所述開口。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于對從地下井眼流入所述地下井眼中的生 產(chǎn)管的流體流動進(jìn)行控制的設(shè)備。所述設(shè)備包括串聯(lián)地連接在一起的多個 砂過濾網(wǎng)組件。具有經(jīng)過砂過濾網(wǎng)組件的不間斷的流體流動路徑。流入控制裝置連接到所述多個砂過濾網(wǎng)組件的上游端，用于控制流體 流入生產(chǎn)管的流動。在本發(fā)明的一個實施例中，前述設(shè)備包括如上所述的流入控制裝置。


附圖包括圖1是根據(jù)本發(fā)明的裝置的橫截面的示意圖，所述裝置與砂過濾網(wǎng)組 件組合使用；圖2是圖1的裝置的替代性實施例的橫截面的示意圖；以及 圖3是根據(jù)本發(fā)明的單個流入控制裝置的橫截面的示意圖，所述裝置 與多個砂過濾網(wǎng)組件一起使用。
具體實施方式
將會理解，本發(fā)明可以釆用多種形式和實施例。在下面的描述中，描 述了本發(fā)明的一些實施例，且闡述了許多結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，以便理解本發(fā)明。然 而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明也可在沒有那些結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的情 況下實施，且可對所述實施例進(jìn)行多種變化和修改。因此，下面描述用于 說明而不是限制本發(fā)明。參看圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的流入控制裝置101的一個實施例。流入 控制裝置101包括具有兩個端部101a和101b的本體，且所述本體包括同 心的內(nèi)、外管件102和103。環(huán)形區(qū)106限定在管件102與103之間，且使 環(huán)形區(qū)106在流入控制裝置101的端部101b處封閉、在端部101a處敞開。 開口 107靠近封閉的端部101b形成在內(nèi)管件102中。壁105設(shè)置在環(huán)形區(qū)106中、流入控制裝置101的端部101a和101b 之間，孔眼108形成在壁105中，以允許從流入控制裝置101的本體的一 側(cè)到另一側(cè)流體連通。根據(jù)本發(fā)明的輸入控制裝置的重要方面是，孔眼108 中的開口尺寸是可調(diào)節(jié)的。在本發(fā)明的一個實施例中，可調(diào)節(jié)孔眼108包括可變的壓力控制閥， 在本發(fā)明的另一實施例中，可調(diào)節(jié)孔眼包括可變的溢流閥。在本發(fā)明的又 一實施例中，可調(diào)節(jié)孔眼包括開口和可移動板，所述開口形成在壁105中， 可移動板用于遮蓋所述開口的一部分，以調(diào)節(jié)通過該開口的流體流動。在操作中，可調(diào)節(jié)孔眼108中的開口可基于流入控制裝置101在生產(chǎn) 管柱中的位置進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)例如可在生產(chǎn)管柱在井場處組裝 時進(jìn)行。流入控制裝置101此時可操作地連接到砂過濾網(wǎng)組件115的上游 端和砂過濾網(wǎng)組件116的下游端。這種連接例如可通過使用螺紋連接件實 現(xiàn)。請仍參看圖l，當(dāng)生產(chǎn)管柱管柱安裝到井眼中時，生產(chǎn)流體沿箭頭120 所示的方向從井眼流入砂過濾網(wǎng)組件115和沿箭頭121所示的方向流過砂 過濾網(wǎng)組件115。生產(chǎn)流體然后通過孔眼108、通過開口 107并進(jìn)入到生產(chǎn) 管，如箭頭122所示?，F(xiàn)參看圖2，示出了圖1的裝置的替代性實施例。在圖2中，兩個流入 控制裝置101利用密封技術(shù)例如密封件143連接到砂過濾網(wǎng)組件140、 141。 此外，在圖2的實施例中，每個砂過濾網(wǎng)組件140、141分別包括密封塞155，所述密封塞155必須安裝在每個砂過濾網(wǎng)組件中。參看圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一可選實施例。圖3的實施例 包括兩個砂過濾網(wǎng)組件151和152，所述兩個砂過濾網(wǎng)組件151和152串聯(lián) 地連接在一起。每個砂過濾網(wǎng)組件151、 152包括密封塞155，當(dāng)兩個這種 管件如圖3所示地連接在一起時， 一個砂過濾網(wǎng)組件即組件151的密封塞 被移除，以提供經(jīng)過兩個砂過濾網(wǎng)組件的不間斷的流體流路。請仍參看圖3，流入控制裝置101 (如前所述)連接到砂過濾網(wǎng)組件151 的上游端，且可調(diào)節(jié)孔眼108可在將流入控制裝置安裝到生產(chǎn)管中之前進(jìn) 行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)通過裝置進(jìn)入生產(chǎn)流的流量。盡管圖3示出了與流入控制裝置101串聯(lián)連接的兩個砂過濾網(wǎng)組件 151、 152，但可以理解，任何數(shù)目的砂過濾網(wǎng)組件均可與流入控制裝置101 串聯(lián)連接。此外，盡管以上主要是就從井眼至生產(chǎn)管柱的流動描述了本發(fā)明的應(yīng) 用，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明也可在將流體注入井眼時使 用。權(quán)利要求書用于覆蓋所有這些應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明的流入控制裝置101具有多個優(yōu)點。第一，對于生產(chǎn)管柱 中的所有流入控制裝置來說，開口 107可具有一致的尺寸，且使經(jīng)過給定 流入控制裝置的流動通過設(shè)定可調(diào)節(jié)孔眼108進(jìn)行調(diào)節(jié)。使開口 107具有 一致的尺寸降低了制造的復(fù)雜性和成本。第二，根據(jù)本發(fā)明的流入控制裝 置101可大規(guī)模生產(chǎn)，這使得也可獲得較便宜的裝置。第三，通過使流入 控制裝置與砂過濾網(wǎng)分開制造，砂過濾網(wǎng)也可大規(guī)模生產(chǎn)，相比現(xiàn)有技術(shù) 裝置的成本，也伴隨著成本的大大降低。第四，操作人員能夠通過本發(fā)明 在井場調(diào)節(jié)自井眼的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于對流入地下井眼中的生產(chǎn)管的流體流動進(jìn)行控制的流入控制裝置，包括具有兩個端部的本體，所述本體包括同心的內(nèi)、外管件，在所述管件之間具有環(huán)形區(qū)，其中，所述環(huán)形區(qū)在所述本體的一個端部處封閉、在所述本體的另一個端部處敞開；開口，所述開口靠近所述本體的封閉端部形成在所述內(nèi)管件上；壁，所述壁設(shè)置在所述環(huán)形區(qū)中、所述本體的第一端部與第二端部之間；以及孔眼，所述孔眼具有開口，所述開口的尺寸可調(diào)節(jié)，且設(shè)置在所述環(huán)形區(qū)中的所述壁上，以允許從所述本體的一個端部到另一端部的流體連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的流入控制裝置，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)孔眼 包括可變的壓力控制閥。
3. 如權(quán)利要求1所述的流入控制裝置，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)孔眼 包括可變的溢流閥。
4. 如權(quán)利要求1所述的流入控制裝置，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)孔眼 包括開口和可移動板，所述開口形成在位于所述本體的第一端部和第二端 部之間的所述壁中，所述可移動板用于遮蓋所述開口的一部分，以調(diào)節(jié)經(jīng) 過所述開口的流體流動。
5. —種用于對地下井眼與所述地下井眼中的生產(chǎn)管之間的流體流動進(jìn) 行控制的設(shè)備，包括多個砂過濾網(wǎng)組件，所述多個砂過濾網(wǎng)組件串聯(lián)地連接在一起，在此 具有經(jīng)過所述砂過濾網(wǎng)組件的不間斷的流體流路；以及流入控制裝置，所述流入控制裝置連接到所述多個砂過濾網(wǎng)組件的上 游端，用于控制生產(chǎn)管與井眼之間的流體流動。
6. 如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述流入控制裝置包括-具有兩個端部的本體，所述本體包括同心的內(nèi)、外管件，在所述管件之間具有環(huán)形區(qū)，其中，所述環(huán)形區(qū)在所述本體的一個端部處封閉、在所述本體的另一端部處敞開；開口，所述開口靠近所述本體的封閉端部形成在所述內(nèi)管件上；壁，所述壁設(shè)置在所述環(huán)形區(qū)中、所述本體的第一端部與第二端部之間；以及孔眼，所述孔眼設(shè)置在所述環(huán)形區(qū)中的所述壁上，以允許從所述本體 的一個端部到另一端部的流體連通，所述孔眼具有尺寸可變的開口。
7. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述孔眼包括可變的壓力 控制閥。
8. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述孔眼包括可變的溢流閥。
9. 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)孔眼包括開口 和可移動板，所述開口形成在位于所述本體的第一端部和第二端部之間的 所述壁中，所述可移動板用于調(diào)節(jié)流體可流過的所述開口的尺寸。
10. —種用于對地下井眼與所述地下井眼中的生產(chǎn)管之間的流體流動 進(jìn)行控制的設(shè)備，包括管件，所述管件包括砂過濾網(wǎng)裝置；以及流入控制裝置，所述流入控制裝置與所述管件分開制造，且連接到所 述管件的上游端，用于控制所述井眼與所述生產(chǎn)管之間的流體流動。
11. 如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其特征在于，所述流入控制裝置包括: 具有兩個端部的本體，所述本體包括同心的內(nèi)、外管件，在所述管件之間具有環(huán)形區(qū)，其中，所述環(huán)形區(qū)在所述本體的一個端部處封閉、在所述本體的另一個端部處敞開；開口 ，所述開口靠近所述本體的封閉端部形成在所述內(nèi)管件上；壁，所述壁設(shè)置在所述環(huán)形區(qū)中、所述本體的第一端部與第二端部之間；以及孔眼，所述孔眼設(shè)置在所述環(huán)形區(qū)中的所述壁上，以允許從所述本體 的一個端部到另一端部的流體連通，所述孔眼具有尺寸可變的開口。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述孔眼包括可變的壓 力控制閥。
13. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述孔眼包括可變的溢 流閥。
14. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)孔眼包括開 口和可移動板，所述開口形成在位于所述本體的第一端部和第二端部之間 的所述壁中，所述可移動板用于調(diào)節(jié)流體可流過的所述開口的尺寸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對流入地下井眼中的生產(chǎn)管的流體流動進(jìn)行控制的流入控制裝置。該裝置尤其適合于與砂過濾網(wǎng)裝置一起使用，但是模塊化的，由于它與砂過濾網(wǎng)裝置分開制造。根據(jù)本發(fā)明的流入控制裝置包括具有開口的孔眼，所述開口的尺寸可調(diào)節(jié)且設(shè)置在裝置中，以允許從本體的一個端部到另一端部的流體連通。根據(jù)本發(fā)明的流入控制裝置可與多個砂過濾網(wǎng)組件一起使用。
文檔編號E21B43/12GK101333920SQ200810125428
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月27日
發(fā)明者B·希爾, M·弗雷克, Q·姚 申請人:普拉德研究及開發(fā)股份有限公司