專利名稱：氣閥和具有該氣閥的生產(chǎn)尾管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于采油和釆氣的生產(chǎn)尾管的閥，該閥制造為用于在發(fā) 生氣竄時(shí)自動(dòng)切斷流入所述生產(chǎn)尾管中的流體流，所述閥包括閥座，該閥座 具有至少一個(gè)中心入流通道和從通向閥外的一個(gè)或者多個(gè)出流通道。本發(fā)明 還涉及一種包括閥的生產(chǎn)尾管。
背景技術(shù)：
當(dāng)石油公司完成一口包括多個(gè)分支的井時(shí)，其希望在采氣之前先采油。 通常薄的油區(qū)位于水頂之上、氣頂之下。因?yàn)橄ＭM可能多地采油，然后再 采氣，所以不希望發(fā)生氣竄(從上面)和水竄(從下面)。迄今為止，氣竄 會(huì)產(chǎn)生驅(qū)油現(xiàn)象并且一般要將多分支井的分支關(guān)閉(這可以通過分支控制閥 實(shí)現(xiàn))。這通常會(huì)失去整個(gè)分支中的油(除了在采氣時(shí)可能會(huì)隨氣一起流出 的一些油)。
完井管柱包括多個(gè)生產(chǎn)尾管，每根生產(chǎn)尾管長12米，并且彼此擰接在 一起。在生產(chǎn)尾管上固定有濾沙管以防止沙進(jìn)入油/生產(chǎn)設(shè)備中。在生產(chǎn)尾管 的不同的位置上布置有膨脹封隔器以相對(duì)于地層形成密封。其目的是將生產(chǎn) 尾管分成多個(gè)區(qū)段，每個(gè)區(qū)段可以看作是獨(dú)立的生產(chǎn)環(huán)境，即防止多態(tài)流體 的液體和氣體從一個(gè)區(qū)段進(jìn)入到另一個(gè)區(qū)段，除非通過生產(chǎn)尾管該液體和氣 體才能從一個(gè)區(qū)段進(jìn)入到另一個(gè)區(qū)段。
在生產(chǎn)尾管的全部區(qū)段最終受到氣竄影響之前，通過保持生產(chǎn)尾管的還 沒有受到氣竄影響的任一區(qū)段的生產(chǎn)不中斷，可以使得每口井的采油量多出 100% (—倍)。
本發(fā)明的閥僅精確地關(guān)閉發(fā)生氣竄的部位(即各個(gè)12米的生產(chǎn)尾管接頭處)，從而在氣體在生產(chǎn)尾管外部流動(dòng)的情形下，能夠在生產(chǎn)尾管的其他 部分上、至少在可能會(huì)受到氣竄影響的其它區(qū)段上繼續(xù)保持生產(chǎn)。所述關(guān)閉 基本上自動(dòng)發(fā)生(即自主控制)，即本發(fā)明的閥不需要從地面上進(jìn)行控制。 此外，還可以采用技術(shù)手段將該閥因氣竄而關(guān)閉的信息傳至地面。
在該領(lǐng)域內(nèi)，現(xiàn)有技術(shù)包括濾沙管、ICD (入流控制器)和壓井過濾器。 油通過壓井過濾器進(jìn)入生產(chǎn)尾管。ICD是一種用于使得生產(chǎn)尾管上的壓力均 布的壓力吸收器，以免在生產(chǎn)尾管的一個(gè)部分空采，而在其他部分則產(chǎn)生極 高的壓差。這種吸收或者調(diào)整還有利于避免對(duì)濾沙管造成破壞，且能防止地 層坍塌到生產(chǎn)尾管上。如果需要，現(xiàn)有的ICD可以作為一種保護(hù)裝置，但是 本發(fā)明的閥具有更好的ICD性能(分布?jí)毫Φ男阅?，因?yàn)槠涫潜痊F(xiàn)有的ICD 功率更強(qiáng)的壓力吸收器/壓力均衡器。
其他方案存在噴嘴可能會(huì)被堵塞或者腐蝕、在生產(chǎn)尾管內(nèi)產(chǎn)生障礙以及 可能會(huì)產(chǎn)生密封泄漏等問題，這些問題將導(dǎo)致多態(tài)流體不可控制，從而削弱 了引入這些閥的真正目的。
本發(fā)明的閥使用的是在表面/障礙物(盤片)上高速流動(dòng)的伯努利原理。 伯努利原理正在被大量應(yīng)用，該原理表明閥片/盤會(huì)因負(fù)壓升高而被吸引壓靠 在閥座上。由于密封并不是絕對(duì)的，壓力最終會(huì)泄露到盤的另一側(cè)，從而會(huì) 形成新的吸力，并重新建立密封。這意味著該技術(shù)方案將是動(dòng)態(tài)的，將基于 流過盤的流體和/或氣體的組分而發(fā)生作用。粘度越低，就越能更強(qiáng)、更快地 實(shí)現(xiàn)密封。實(shí)驗(yàn)表明，基本上所有的氣體都可以通過使用伯努利原理的閥進(jìn) 行阻止。另外，這種閥對(duì)于水竄也具有積極的效果，因此可同時(shí)減少出水量。
本發(fā)明的閥的特點(diǎn)是，其設(shè)計(jì)相對(duì)比較扁平，從而能夠設(shè)置在生產(chǎn)尾管 的外部，并支持使用現(xiàn)有技術(shù)在生產(chǎn)尾管的外部導(dǎo)油，直到油可以通過縱向 狹槽(即所謂的壓井過濾器)進(jìn)入到生產(chǎn)尾管的內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明的自主控制閥是動(dòng)態(tài)的，其具備適用于多態(tài)流體流的特性，而不需要由地面進(jìn)行控制?；谠撎囟ǖ奶匦?，任一個(gè)閥在暴露于氣體時(shí)都 將立即關(guān)閉。從而，氣體必須選擇其他路徑，或者處在控制當(dāng)中。通常，氣 體會(huì)向該隔離區(qū)段的同一區(qū)域中的另一個(gè)閥滲透，從而該另一個(gè)閥也會(huì)關(guān) 閉。使用區(qū)域隔離(膨脹封隔器)可以防止氣體流到該區(qū)段之外，從而能夠 通過僅暴露于油和/水的所有的閥進(jìn)行釆油。
該閥針對(duì)水的特性應(yīng)當(dāng)設(shè)置為限制水量多于油量。該特性可以設(shè)置為在 希望水舉升時(shí)使得更多的水可以通過，以便將油帶到地面，而不需要進(jìn)行人 工舉升。
當(dāng)所有的油都被采出之后，在需要時(shí)可以打開每個(gè)尾管接頭以便可以采 氣。這種打開可通過打開腔室中的閥而發(fā)生，該閥位于讓油直接進(jìn)入到生產(chǎn) 尾管中的所述閥的前方。根據(jù)本發(fā)明的閥不會(huì)在生產(chǎn)尾管內(nèi)產(chǎn)生障礙，從而 環(huán)流可不受阻礙地流過，并可進(jìn)行干預(yù)。
作為現(xiàn)有技術(shù)的例子，可參考下述文獻(xiàn)WO 2007/027617A2、 US 7,185,706 B2、 NO 305.376 Bl、 WO 97/38248 Al、 WO 2006/015277 Al 、 NO 306.127 Bl、 WO 00/63530 Al和US 6,786,285 B2。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種能夠在生產(chǎn)尾管中發(fā)生氣竄時(shí)關(guān)閉的自 主控制閥。
上述目的通過獨(dú)立權(quán)利要求1特征部分所限定的閥來實(shí)現(xiàn)，即所述閥構(gòu) 造成具有等于所述生產(chǎn)尾管的外周面形狀的曲率，并且設(shè)置于所述生產(chǎn)尾管
的外側(cè)，在所述閥中的流體流的流路上布置有具有相同曲率的矩形關(guān)閉盤， 該關(guān)閉盤用于在所述關(guān)閉盤的表面上產(chǎn)生相對(duì)于所述閥座的高速流，其中所 述關(guān)閉盤適于根據(jù)流過的流體流粘性產(chǎn)生的壓差而密封在所述閥座上。 可選擇的設(shè)計(jì)通過從屬權(quán)利要求2-6的特征進(jìn)行限定。所述關(guān)閉盤可以布置在所述閥的矩形腔室內(nèi)，并且所述至少一個(gè)中心入 流通道可以是占所述腔室的長度的至少一半的槽口。此外，所述中心入流通 道的槽口的底部通過側(cè)壁形成開放的矩形形狀，通過該矩形，所述側(cè)壁延伸 為通道，所述出流通道可以設(shè)計(jì)成矩形形式且布置在所述中心入流通道的兩
所述閥優(yōu)選包括中空形狀的下閥部分，該下閥部分的頂部具有向內(nèi)突出 的翻邊部分，其中所述關(guān)閉盤位于所述中空形狀的腔室內(nèi)，并且上閥部分包 括所述閥座和入流通道，并定位于所述中空形狀的下閥部分的上面，其中所 述出流通道位于所述上閥部分和下閥部分之間。所述閥可以布置在獨(dú)立的閥 殼內(nèi)，或者所述生產(chǎn)尾管可以構(gòu)成所述閥殼的底部，而環(huán)繞的殼體則可以構(gòu) 成所述閥殼的頂部。
所述閥優(yōu)選是動(dòng)態(tài)閥，該動(dòng)態(tài)閥設(shè)計(jì)成具有適于多態(tài)流體流的特性，并 獨(dú)立于來自地面的外部控制。
上述目的還通過如獨(dú)立權(quán)利要求7所述的采油和采氣的生產(chǎn)尾管來實(shí) 現(xiàn)，該生產(chǎn)尾管包括至少一個(gè)環(huán)繞的濾沙管和一個(gè)相鄰的環(huán)繞的入流裝置， 該入流裝置布置成控制和引導(dǎo)流體流進(jìn)入到所述生產(chǎn)尾管中，其中所述入流 裝置包括多個(gè)腔室，在所述腔室之間具有流道，前腔室布置成從所述濾沙管 接收流體流，中間腔室布置成從所述前腔室接收流體流，并在發(fā)生氣竄時(shí)自 動(dòng)關(guān)閉氣體進(jìn)入到所述生產(chǎn)尾管中，該閥的中間腔室包括多個(gè)上述的閥，后 腔室布置成控制和引導(dǎo)流體流進(jìn)入到所述生產(chǎn)尾管中。
可選擇的設(shè)計(jì)通過從屬權(quán)利要求8-14的特征進(jìn)行限定。 所述闊腔室可以包括固定在所述生產(chǎn)尾管上的多個(gè)支撐環(huán)，所述多個(gè)閥 在所述支撐環(huán)之間彼此間隔地布置在所述生產(chǎn)尾管的外圓周上，并且安裝在 環(huán)繞的殼體的內(nèi)部。所述支撐環(huán)可以包括安裝到所述生產(chǎn)尾管上且被全密封 的兩個(gè)圓形環(huán)，并且布置成引導(dǎo)流體流以及固定所述閥，因?yàn)樗鲩y安裝在所述支撐環(huán)之間。
流體應(yīng)當(dāng)優(yōu)選地通過所述第一支撐環(huán)中的通道進(jìn)入，然后通過第二支撐 環(huán)中的通道流向所述后腔室。
所述前腔室還可以包括酸性封堵塞，該酸性封堵塞布置成在油都被采出 之后能夠被解堵以便采氣，和/或可以包括單向閥，該單向閥允許對(duì)地層進(jìn)行 壓井作業(yè)。所述后腔室可以布置成引導(dǎo)流體流通過壓井過濾器進(jìn)入到所述生 產(chǎn)尾管中。
所述生產(chǎn)尾管可以配備有自主控制式水關(guān)閉閥。


下面將借助附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中
圖1顯示完井管柱的原理圖2顯示根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)尾管；
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的入流裝置；
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的布置在生產(chǎn)尾管圓周上的多個(gè)閥； 圖5顯示根據(jù)本發(fā)明的閥的橫截面； 圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的閥的流動(dòng)原理；
圖7a和圖7b顯示分別從左側(cè)和前側(cè)觀察的根據(jù)本發(fā)明的閥的上閥部分 和下閥部分的橫截面。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示在地層中用于釆油的完井管柱，該完井管柱包括螺紋連接在一 起的生產(chǎn)尾管12。在生產(chǎn)尾管12上安裝有濾沙管14，以防止沙進(jìn)入油中。 在生產(chǎn)尾管的不同的位置上設(shè)置有膨脹封隔器15，以將生產(chǎn)尾管分為多個(gè)區(qū) 段，從而每個(gè)區(qū)段都能夠被看作是獨(dú)立的生產(chǎn)環(huán)境，即不允許氣體從一個(gè)區(qū)段進(jìn)入到另一個(gè)區(qū)段，除非是通過生產(chǎn)尾管才能從一個(gè)區(qū)段進(jìn)入到另一個(gè)區(qū)段。
在圖2中，顯示的生產(chǎn)尾管12帶有根據(jù)本發(fā)明的入流控制裝置10。濾 沙管14鄰近于入流控制裝置10并環(huán)繞所述生產(chǎn)尾管布置。入流控制裝置10 可以包括ICD、氣體關(guān)閉閥、壓井過濾器(或狹槽割縫)、酸性封堵塞(acid plug) 50和單向閥52，所述單向閥52打開以便對(duì)地層進(jìn)行壓井作業(yè)。
入流控制裝置10能夠設(shè)計(jì)成具有三個(gè)腔室20、 22、 24。每個(gè)腔室通過 完全密封的部分隔離開，以使得多態(tài)流體流基本上僅能夠通過裝置10中的 流道進(jìn)行流動(dòng)。流向是從前腔室20、到閥腔室22、再到后腔室24。流體從 濾沙管14內(nèi)側(cè)進(jìn)入前腔室，并流過濾沙管14與生產(chǎn)尾管12之間的環(huán)形空 間。然后，流體通過第一支撐環(huán)19中的通道引導(dǎo)并進(jìn)入到閥30本身內(nèi)。之 后，流體優(yōu)選地在小的中間腔室26a、 26b的一側(cè)向外流出，然后通過第二 支撐環(huán)中的通道流向后腔室24。在后腔室中，流體應(yīng)當(dāng)僅被引導(dǎo)到生產(chǎn)尾管 12中，例如通過壓井過濾器。如果需要，可以在壓井過濾器前面安裝標(biāo)準(zhǔn)的 通道型ICD。
在前腔室20中可以放置酸性封堵塞50，允許在所有的油被采出之后進(jìn) 行采氣?？梢允褂萌~酸片(acidpill)通過與之反應(yīng)來打開酸性封堵塞。如果 由于分支或分支控制的限制而不能使用酸性封堵塞，則可以使用市場上可獲 得的單向閥52?？蛇x擇地，可以設(shè)計(jì)一種新型的封堵塞，其不會(huì)因生產(chǎn)尾管 內(nèi)的特定的反向壓力被解堵。但目前還不存在已知的方案可解決此問題。此 外，還必須能夠?qū)ιa(chǎn)尾管的內(nèi)部和地層進(jìn)行壓井作業(yè)。本發(fā)明的閥對(duì)上述 兩個(gè)問題均能夠解決。該閥實(shí)際上允許流體在兩個(gè)方向流動(dòng)，并且在原理上 并不需要單向閥。
流體從濾沙管的下面進(jìn)入前腔室，并流入到濾沙管與生產(chǎn)尾管之間的環(huán) 形空間內(nèi)。然后流過第一支撐環(huán)并進(jìn)入到閥本身中。例如，支撐環(huán)/框架包括兩個(gè)完整的環(huán)19，該環(huán)19固定在生產(chǎn)尾管12 上并且被全密封(優(yōu)選焊接到尾管上)。這些環(huán)將引導(dǎo)流體流，并固定閥。 環(huán)應(yīng)當(dāng)優(yōu)選由與生產(chǎn)尾管相同的材料制造(13%鉻)。
閥30應(yīng)當(dāng)安裝在框架內(nèi)(即環(huán)19之間)，這里可以放置需要的多個(gè)閥 (通常在1個(gè)至4個(gè)之間)。如果僅選擇1個(gè)或者2個(gè)閥，生產(chǎn)尾管的豎直 方向上的定位可能會(huì)出現(xiàn)問題，所以推薦使用3個(gè)或者更多個(gè)閥。腔室的頂 和底分別由殼體18 (通過螺紋擰接)和尾管本身構(gòu)成。支撐環(huán)可以根據(jù)需要 做成窄一點(diǎn)或者寬一點(diǎn)，以獲得所需的強(qiáng)度和密封性。在環(huán)上應(yīng)當(dāng)構(gòu)造出氣 密的螺紋(與殼體接合)，以避免使用聚合物。因?yàn)橹苇h(huán)優(yōu)選焊接到尾管 上，所以尾管隨后必須進(jìn)行熱處理，這就是為什么最好要避免使用聚合物的 原因。流體通過第一支撐環(huán)進(jìn)入，隨后流過閥30，然后通過第二 (即最后的) 支撐環(huán)流出。流體被引導(dǎo)到一些小的中間腔室的一側(cè)，然后通過第二支撐環(huán) 中的通道進(jìn)入到后腔室24中。
在后腔室24中，流體應(yīng)當(dāng)僅被引導(dǎo)到生產(chǎn)尾管12中，并可通過壓井過 濾器。如果不希望使用壓井過濾器，流體還可以通過孔洞流入到生產(chǎn)尾管12 內(nèi)。
在圖5中顯示了用于生產(chǎn)尾管12的閥30 (為了說明的目的顯示為平直 結(jié)構(gòu))，其在發(fā)生氣竄時(shí)能夠自動(dòng)關(guān)閉流體流進(jìn)入到生產(chǎn)尾管12中。優(yōu)選地， 閥30布置在生產(chǎn)尾管的外側(cè)，且構(gòu)造成具有等于生產(chǎn)尾管外周面的形狀的 曲率(如圖4所示)。如圖所示，閥30包括閥座32，該閥座具有至少一個(gè)中 心入流通道34和一個(gè)或多個(gè)通向閥30外的出流通道36、 38。在通過闊30 的流動(dòng)方向上，矩形的、基本上扁平的關(guān)閉盤40優(yōu)選具有與生產(chǎn)尾管12的 外周面一致的曲率，以能夠相對(duì)于閥座32在盤40的表面40a上產(chǎn)生高速流 體流。盤可以設(shè)計(jì)成不具有所述曲率，即不按照生產(chǎn)尾管的圓周面的曲率設(shè) 計(jì)。根據(jù)流動(dòng)介質(zhì)的速度而升高的壓差，按照伯努利原理使盤40由于升高的負(fù)壓而被吸到閥座32上，從而關(guān)閉盤40將密封在閥座32上。
關(guān)閉盤40被置于閥30中的基本上為矩形的腔室42內(nèi)，腔室42設(shè)計(jì)成 比盤40略大。中心入流通道34在所示的實(shí)施例中是沿所述腔室的大部分長 度(至少一半長度)布置的開放的槽口。槽口底部的壁設(shè)計(jì)成開放的矩形形 狀34a，而側(cè)壁形成為漏斗形狀34b。此外，閥的出流通道36、 38優(yōu)選為矩 形形狀，且設(shè)置于中心入流通道34的兩側(cè)。
閥30包括中空形狀的下閥部分44，該下閥部分44具有向內(nèi)突出的翻邊 部分46、 48，以便將關(guān)閉盤40定位在中空形狀的下閥部分44內(nèi)。閥30還 包括置于中空形狀的下閥部分44的上面的上閥部分50，該上閥部分帶有閥 座32和入流通道34。因此，出流通道36、 38置于上閥部分50和下閥部分 44之間。閥30可以布置在獨(dú)立的閥殼28內(nèi)，或者生產(chǎn)尾管12可以構(gòu)成閥 殼的底，而殼體18則構(gòu)成閥殼的頂。
根據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)尾管還可以配置有水關(guān)閉閥(未顯示)。因?yàn)椴恢?何時(shí)會(huì)發(fā)生氣竄、水竄或者兩者都發(fā)生，因此覆蓋這兩個(gè)方面的一個(gè)或者多 個(gè)閥將是理想的完整方案。如果能實(shí)現(xiàn)對(duì)這兩方面的支持，則可以排除掉只 基于一者的方案。因?yàn)椴磺宄a(chǎn)尾管上何處會(huì)發(fā)生一者或另一者(氣竄或 水竄)，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)其是關(guān)閉氣體還是關(guān)閉水來布置水關(guān)閉閥和氣關(guān)閉閥 (當(dāng)然根據(jù)氣體/水的距離以及尾管長度方向上的沙的滲透性可能會(huì)有所變 化)。
因?yàn)檫@個(gè)原因，可以提供水關(guān)閉閥，其在暴露于水的一段時(shí)間后提供永 久的關(guān)閉。閥關(guān)閉之前的時(shí)間可以通過設(shè)計(jì)鎖定機(jī)構(gòu)來控制，例如通過設(shè)計(jì) 碳化鈣形式的鎖定機(jī)構(gòu)來控制。
氣關(guān)閉閥和水關(guān)閉閥的串聯(lián)組合可同時(shí)解決水的關(guān)閉和氣的關(guān)閉。水關(guān) 閉閥可以置于具有ICD效果的氣關(guān)閉閥的后面。
綜上所述，這種串聯(lián)組合可解決下述問題 自主控制式氣關(guān)閉閥——在氣竄時(shí)動(dòng)態(tài)關(guān)閉
先進(jìn)的ICD效果——在生產(chǎn)尾管上均勻分配壓差
自主水關(guān)閉閥——在發(fā)生較長時(shí)間的水竄時(shí)永久關(guān)閉。
權(quán)利要求
1、一種與采油和采氣有關(guān)的生產(chǎn)尾管(12)的閥(30)，該閥布置成在發(fā)生氣竄時(shí)自動(dòng)關(guān)閉流入到所述生產(chǎn)尾管(12)中的流體流，所述閥(30)包括閥座(32)，該閥座具有至少一個(gè)中心入流通道(34)和通向所述閥(30)外部的一個(gè)或者多個(gè)出流通道(36、38)，其特征在于，所述閥(30)構(gòu)造成具有等于所述生產(chǎn)尾管(12)的外周形狀的曲率，并且置于所述生產(chǎn)尾管(12)的外側(cè)，在所述閥(30)中的所述流體流的流動(dòng)路徑上布置有具有相同曲率的矩形關(guān)閉盤(40)，以在該關(guān)閉盤的表面(40a)上產(chǎn)生相對(duì)于所述閥座(32)的高速流體流，其中所述關(guān)閉盤(40)適于根據(jù)由通過的所述流體流的粘性所產(chǎn)生的壓差而密封在所述閥座(32)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，所述關(guān)閉盤(40)布置在 所述閥(30)中的矩形腔室(42)內(nèi)，并且所述至少一個(gè)中心入流通道(34) 是沿所述腔室的長度的至少一半布置的槽口。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于，所述中心入流通道(34) 的槽口在底部通過側(cè)壁成形為開放的矩形形狀(34a)，然后該側(cè)壁形成為漏 斗形狀(34b)，并且所述出流通道(36、 38)設(shè)計(jì)成矩形形狀且布置在所述 中心入流通道的兩側(cè)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的閥，其特征在于，所述閥(30)包括中 空形狀的下閥部分(44)，該下閥部分具有向內(nèi)伸出的頂部翻邊部分(46、 48)，其中所述關(guān)閉盤(40)位于所述中空形狀的下閥部分內(nèi)，并且上閥部 分(50)包括所述閥座(32)和入流通道(34)，該上閥部分定位于所述中 空形狀的下閥部分的上面，所述出流通道(36、 38)位于所述上閥部分(50) 和下閥部分(44)之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的閥，其特征在于，所述閥(30)布置在獨(dú)立 的閥殼(28)內(nèi)，或者由所述生產(chǎn)尾管(12)構(gòu)成所述閥殼的底并由殼體(18) 構(gòu)成所述閥殼的頂。
6、 根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述閥(30) 是動(dòng)態(tài)閥，該動(dòng)態(tài)閥布置成具有適于多態(tài)流體流的特性，并獨(dú)立于來自地面 的外部控制。
7、 一種釆油和采氣的生產(chǎn)尾管(30)，該生產(chǎn)尾管包括至少一個(gè)環(huán)繞的 濾沙管(14)和至少一個(gè)相鄰的入流裝置(10)，該入流裝置布置成控制和 引導(dǎo)進(jìn)入到所述生產(chǎn)尾管中的流體流，其特征在于，所述入流裝置(10)包 括多個(gè)腔室(20、 22、 24)，在該多個(gè)腔室之間具有流道(20a、 22a、 22b)， 其中，前腔室(20)布置成從所述濾沙管(14)接收流體流，中間閥腔室(22) 布置成從所述前腔室(20)接收所述流體流，并在發(fā)生氣竄時(shí)自動(dòng)關(guān)閉氣體 進(jìn)入到所述生產(chǎn)尾管(12)中，所述中間閥腔室(22)包括根據(jù)權(quán)利要求l 至6中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述的多個(gè)閥(30)，后腔室(24)布置成從所述中間 閥腔室(22)接收所述流體流并控制和引導(dǎo)該流體流進(jìn)入到所述生產(chǎn)尾管(12)中。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)尾管，其特征在于，所述中間閥腔室(22) 包括固定在所述生產(chǎn)尾管上的多個(gè)支撐環(huán)(19)，所述多個(gè)閥(30)在所述 支撐環(huán)(19)之間彼此間隔地布置在所述生產(chǎn)尾管(12)的外周上，并且固 定在環(huán)繞的殼體(18)的內(nèi)部。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)尾管，其特征在于，所述支撐環(huán)(19)包括固定到所述生產(chǎn)尾管上且被全密封的兩個(gè)完整的環(huán)，并且該支撐環(huán)(19) 布置成能夠引導(dǎo)所述流體流并固定所述閥(30)，所述閥位于所述支撐環(huán)之間。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的生產(chǎn)尾管，其特征在于，所述流體流通過第 一個(gè)所述支撐環(huán)中的通道進(jìn)入，然后通過第二個(gè)所述支撐環(huán)中的通道流向所 述后腔室(24)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)尾管，其特征在于，所述前腔室包括酸 性封堵塞(50)，該酸性封堵塞布置成在全部可獲得的油都被采出之后能夠 解堵以進(jìn)行采氣。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)尾管，其特征在于，所述前腔室具有單 向閥(52)，該單向閥布置成能夠打開以對(duì)地層進(jìn)行壓井作業(yè)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)尾管，其特征在于，所述后腔室布置成 引導(dǎo)所述流體流通過壓井過濾器進(jìn)入到所述生產(chǎn)尾管中。
14、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生產(chǎn)尾管，其特征在于，所述生產(chǎn)尾管配備 有自主控制式水關(guān)閉閥。
全文摘要
一種用于采油和采氣的生產(chǎn)尾管(12)的閥(30)，該閥布置成在發(fā)生氣竄時(shí)自動(dòng)關(guān)閉流入到所述生產(chǎn)尾管(12)中的流體流，所述閥(30)包括閥座(32)，該閥座具有至少一個(gè)中心入流通道(34)和通向閥(30)外的一個(gè)或者多個(gè)出流通道(36、38)。所述閥(30)構(gòu)造成具有等于生產(chǎn)尾管(12)的外周形狀的曲率，并且置于所述生產(chǎn)尾管(12)的外側(cè)，在所述閥(30)中的流體流的流路上布置有具有相同曲率的矩形關(guān)閉盤(40)，其用于在所述關(guān)閉盤的表面(40a)上產(chǎn)生相對(duì)于所述閥座(32)的高速流，其中所述關(guān)閉盤(40)適于根據(jù)通過的流體速度產(chǎn)生的壓差來密封在所述閥座(32)上。本發(fā)明還包括具有閥的生產(chǎn)尾管。
文檔編號(hào)E21B43/02GK101688440SQ200880017119
公開日2010年3月31日 申請日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月23日
發(fā)明者E·H·約翰森 申請人:Ior技術(shù)公司