一種并聯(lián)式流入控制盒及并聯(lián)式流入控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種并聯(lián)式流入控制盒及并聯(lián)式流入控制裝置，該并聯(lián)式流入控制盒能夠自動(dòng)識(shí)別不同性質(zhì)的流體，即當(dāng)通過(guò)并聯(lián)式分流器（8）的流體為油相時(shí)，傾向于流入限流管路（9），沿徑向進(jìn)入圓盤(pán)形的限流器（10）后直接從出口流出，流道長(zhǎng)度較短，流動(dòng)阻力較?。欢?dāng)通過(guò)并聯(lián)式分流器（8）的流體為水相時(shí)，傾向于流入摩阻管路（11），沿切向進(jìn)入圓盤(pán)形的限流器（10），旋轉(zhuǎn)數(shù)次后從出口流出，流道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，流動(dòng)阻力較大。這樣該并聯(lián)式流入控制裝置能夠抑制水相的快速進(jìn)入，從而可以保證油氣井長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種并聯(lián)式流入控制盒及并聯(lián)式流入控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及改善油田開(kāi)發(fā)效果的裝置，具體的是一種并聯(lián)式流入控制盒，還是一種含有該并聯(lián)式流入控制盒的并聯(lián)式流入控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在長(zhǎng)水平井中，由于“跟端效應(yīng)”和/或儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，油井在某些位置的產(chǎn)量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他位置，從而產(chǎn)生的不均勻生產(chǎn)剖面可能會(huì)引起井筒在這些位置過(guò)早見(jiàn)水/氣。一旦發(fā)生錐進(jìn)，由于其他位置的流動(dòng)受到限制，油井產(chǎn)量將顯著降低。為了消除這種不平衡現(xiàn)象，常用方法有分段射孔與變密度射孔完井，中心管完井等。但這些方法對(duì)流入剖面的調(diào)控能力有限，難以保證生產(chǎn)剖面足夠均勻。
[0003]上世紀(jì)90年代早期，Norsk Hydro (挪威海德魯)公司最先研發(fā)了流入控制裝置(I⑶S)，并于1998年首次成功應(yīng)用于Troll油田。截止2013年，國(guó)內(nèi)外已相繼研發(fā)出不同類型的I⑶S，可歸納為被動(dòng)式流入控制裝置(PI⑶)和自適應(yīng)流入控制裝置(Al⑶)。其中，被動(dòng)式流入控制裝置(PI⑶)，通過(guò)均衡入流來(lái)延緩見(jiàn)水/氣，然而，一旦水/氣相發(fā)生錐進(jìn)，由于其粘度較低，將完全占滿油井，并抑制油相的流動(dòng)，致使ICD失效，降低油井產(chǎn)量。自適應(yīng)流入控制裝置(Al⑶)，一旦發(fā)生見(jiàn)水/氣，該裝置將自動(dòng)識(shí)別并顯著增大阻力，從而抑制水/氣相的流動(dòng)，保證油井長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。然而，現(xiàn)有的AICD也存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜，適用性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中自適應(yīng)流入控制裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜適用性不強(qiáng)的技術(shù)問(wèn)題。本實(shí)用新型提供了一種并聯(lián)式流入控制盒及并聯(lián)式流入控制裝置，該并聯(lián)式流入控制盒及并聯(lián)式流入控制裝置能夠識(shí)別流體類型并根據(jù)流體性質(zhì)自動(dòng)調(diào)整其通過(guò)裝置的流動(dòng)阻力:未見(jiàn)水前，裝置對(duì)流體具有一定的阻力，能夠抵消跟端效應(yīng)和儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，使沿水平井筒流入剖面均勻；一旦發(fā)生見(jiàn)水，流動(dòng)阻力將顯著增加，出水層段的流動(dòng)受到抑制，從而保證油氣井長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。
[0005]本實(shí)用新型為解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是:一種并聯(lián)式流入控制盒，包括并聯(lián)式分流器和空心的限流器；并聯(lián)式分流器含有限流管路和摩阻管路，限流管路為過(guò)流面積膨脹收縮交替設(shè)置的管路，摩阻管路為彎曲設(shè)置的管路，限流管路的出口和摩阻管路的出口均與限流器連通；液體能夠流經(jīng)限流管路和摩阻管路后進(jìn)入限流器并從限流器的出口排出。
[0006]限流器為圓柱形，限流器設(shè)置在所述并聯(lián)式流入控制盒的中央。
[0007]液體能夠流經(jīng)限流管路后沿著限流器的徑向進(jìn)入限流器內(nèi)。
[0008]液體能夠流經(jīng)摩阻管路后沿著限流器的切向進(jìn)入限流器內(nèi)。
[0009]限流管路由多個(gè)過(guò)流面積交替膨脹收縮的直管連接組成。
[0010]摩阻管路由多個(gè)彎接頭與直管連接組成。[0011]限流器的周圍均勻分布有多個(gè)并聯(lián)式分流器。
[0012]一種并聯(lián)式流入控制裝置，包括基管，基管的外表面設(shè)有至少上述的并聯(lián)式流入控制盒，基管的外表設(shè)有與并聯(lián)式流入控制盒相匹配的流入控制室，流入控制室設(shè)有與限流器的出口相對(duì)應(yīng)的孔眼。
[0013]基管外套設(shè)有依次連接的上部外套、防砂篩管和下部外套，上部外套、防砂篩管和下部外套與基管的外表面之間形成環(huán)形空間，并聯(lián)式流入控制盒設(shè)置在該環(huán)形空間內(nèi)。
[0014]上部外套的上端與基管密封連接，上部外套的下端與防砂篩管固定連接，下部外套的上端與防砂篩管固定連接，下部外套的下端與基管密封連接。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果是:在油井未見(jiàn)水前，本實(shí)用新型所述的并聯(lián)式流入控制盒及并聯(lián)式流入控制裝置對(duì)流體具有一定的阻力，能夠抵消跟端效應(yīng)和儲(chǔ)層非均質(zhì)性的影響，使水平井筒上的流入剖面足夠均勻；一旦發(fā)生見(jiàn)水，本實(shí)用新型還能夠自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別，改變流體在限流器中兩并聯(lián)管路(限流管路和摩阻管路)的比例，并調(diào)整其進(jìn)入限流器的方式，使得流動(dòng)阻力顯著增大，從而抑制出水層段的流動(dòng)，保證油氣井長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)。即當(dāng)通過(guò)并聯(lián)式分流器的流體為油相時(shí)，傾向于流入限流管路，沿徑向進(jìn)入圓盤(pán)形的限流器后直接從出口流出，流道長(zhǎng)度較短，流動(dòng)阻力較小；而當(dāng)通過(guò)并聯(lián)式分流器的流體為水相時(shí)，傾向于流入摩阻管路，沿切向進(jìn)入圓盤(pán)形的限流器，旋轉(zhuǎn)數(shù)次后從出口流出，流道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，流動(dòng)阻力較大。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的并聯(lián)式流入控制盒及并聯(lián)式流入控制裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0017]圖1是該并聯(lián)式流入控制盒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是該并聯(lián)式流入控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是基管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]其中1.外螺紋段，2.基管，3.上部外套，4.流入控制室，41.孔眼，5.防砂篩管，
6.下部外套，7.并聯(lián)式流入控制盒，8.并聯(lián)式分流器，9.限流管路，91.限流管路的入口，92.限流管路的出口，10.限流器，102.限流器的出口，11.摩阻管路，111.摩阻管路的入口，112.摩阻管路的出口，12.導(dǎo)流道。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述的并聯(lián)式流入控制盒作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。一種并聯(lián)式流入控制盒，包括并聯(lián)式分流器8和空心的限流器10 ;并聯(lián)式分流器8含有限流管路9和摩阻管路11，限流管路9為過(guò)流面積膨脹收縮交替設(shè)置的管路，摩阻管路11為彎曲設(shè)置的管路，限流管路的出口 92和摩阻管路的出口 112均與限流器10連通，并聯(lián)式流入控制盒7設(shè)有用于液體進(jìn)入并聯(lián)式流入控制盒7內(nèi)部的導(dǎo)流道12，限流管路的入口 91和摩阻管路的入口 11均與并聯(lián)式流入控制盒7的導(dǎo)流道12連通，并聯(lián)式流入控制盒7外部的液體能夠通過(guò)導(dǎo)流道12進(jìn)入限流管路9和摩阻管路11，液體能夠流經(jīng)限流管路9和摩阻管路11后進(jìn)入限流器10并從限流器的出口 102排出，如圖1所示。
[0022]所述的限流管路9由一系列過(guò)流面積交替膨脹收縮的管路串聯(lián)而成，如圖1中，限流管路9含有三個(gè)粗管兩個(gè)細(xì)管，其阻力主要為局部水頭損失，其阻力大小與管路的分段數(shù)、管徑有關(guān)。所述的摩阻管路11通過(guò)彎接頭、繞圈等方式延長(zhǎng)管路長(zhǎng)度，摩阻管路11由多個(gè)彎接頭與直管連接組成，如圖1中，摩阻管路11含有三個(gè)彎接頭和四個(gè)直管連接而成，其阻力主要為沿程水頭損失，阻力大小與管路的長(zhǎng)度有關(guān)。根據(jù)流體進(jìn)入圓盤(pán)形限流器10的方式不同，會(huì)產(chǎn)生不同的限流作用，所產(chǎn)生的流動(dòng)阻力大小與圓盤(pán)形限流器10的尺寸有關(guān)。該并聯(lián)式流入控制盒7能夠根據(jù)流體性質(zhì)的不同，使流體在限流管路9和摩阻管路11中的流動(dòng)阻力不同，從而自動(dòng)調(diào)整流體在限流管路9和摩阻管路11中分流的比例。
[0023]本實(shí)用新型的工作原理是利用并聯(lián)式流入控制盒對(duì)不同性質(zhì)(粘度、密度)的流體進(jìn)行識(shí)別并產(chǎn)生不同的限流阻力。其中，限流器10為空心的圓柱形，限流器10設(shè)置在所述并聯(lián)式流入控制盒7的中央。如圖1所示，限流管路的出口 92朝向限流器10的徑向，液體能夠流經(jīng)限流管路9后沿著限流器10的徑向進(jìn)入限流器10內(nèi)。摩阻管路的出口 112朝向限流器10的切向，液體能夠流經(jīng)摩阻管路11后沿著限流器10的切向進(jìn)入限流器10內(nèi)。限流器10的周圍均勻分布有多個(gè)并聯(lián)式分流器8。限流管路9的長(zhǎng)度小于摩阻管路11的長(zhǎng)度。
[0024]具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)粘度較小密度較大的流體通過(guò)并聯(lián)式流入控制盒7時(shí)，流體能夠流經(jīng)限流管路9和摩阻管路11后進(jìn)入限流器10，但并聯(lián)式分流器8中的摩阻管路11對(duì)該流體的阻力小于限流管路9對(duì)該流體的阻力，所以流體更傾向于流入摩阻管路11，并沿切向進(jìn)入圓盤(pán)形限流器10后產(chǎn)生高速旋流，將在限流器10中旋轉(zhuǎn)數(shù)次后從限流器的出口 102流出，近似做近心運(yùn)動(dòng)，流道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，流動(dòng)阻力較大；當(dāng)粘度較大密度較小的流體通過(guò)并聯(lián)式流入控制盒7時(shí)，流體能夠流經(jīng)限流管路9和摩阻管路11后進(jìn)入限流器10，但并聯(lián)式分流器8中的摩阻管路11對(duì)該流體的阻力大于限流管路9對(duì)該流體的阻力，所以流體更傾向于流入限流管路9，然后沿徑向進(jìn)入限流器10后直接從限流器的出口 102流出，此時(shí)流道長(zhǎng)度較短，流動(dòng)阻力較小。如該并聯(lián)式流入控制盒7對(duì)水的阻力大，該并聯(lián)式流入控制盒7對(duì)油的阻力小。同時(shí)，在存在多個(gè)并聯(lián)型分流器8的情況下，若流體沿徑向進(jìn)入限流器10，由于其流向相反，將相互抵消；若流體沿切向進(jìn)入限流器10，由于其流向相同，將相互摻雜，并促進(jìn)旋流的發(fā)展。
[0025]一種并聯(lián)式流入控制裝置，包括基管2，基管2的外表面設(shè)有至少一個(gè)上述的并聯(lián)式流入控制盒7，基管2的外表設(shè)有與并聯(lián)式流入控制盒7的限流器的出口 102相對(duì)應(yīng)的孔眼41。限流器的出口 102與孔眼41對(duì)應(yīng)連接，流體能夠從限流器10內(nèi)通過(guò)孔眼41進(jìn)入到基管2內(nèi)，如圖2和圖3所不。
[0026]基管2外套設(shè)有依次連接的上部外套3、防砂篩管5和下部外套6，上部外套3、防砂篩管5和下部外套6的內(nèi)徑均大于基管2的外徑，上部外套3、防砂篩管5和下部外套6與基管2的外表面之間形成環(huán)形空間，并聯(lián)式流入控制盒7設(shè)置在該環(huán)形空間內(nèi)。上部外套3的上端與基管2密封連接，上部外套3的下端與防砂篩管5焊接，下部外套6的上端與防砂篩管5焊接，下部外套3的下端與基管2密封連接。
[0027]基管2的外表面設(shè)有用于安裝并聯(lián)式流入控制盒7的流入控制室4，控制室4大小和形狀與并聯(lián)式流入控制盒7相匹配，孔眼41設(shè)置在流入控制室4內(nèi)。基管2與相連接的油管通過(guò)端部的外螺紋段I連接。
[0028]該并聯(lián)式流入控制裝置的工作過(guò)程是，流體可以從該并聯(lián)式流入控制裝置的外部進(jìn)入上部外套3、防砂篩管5和下部外套6與基管2的外表面之間形成的環(huán)形空間，然后再進(jìn)入并聯(lián)式流入控制盒7內(nèi)部的導(dǎo)流道12，然后根據(jù)流體粘度的不同，自動(dòng)調(diào)節(jié)流體通過(guò)限流管路9或摩阻管路11的比例，匯集于限流器10內(nèi)，根據(jù)此比例關(guān)系以不同的方式在限流器中流動(dòng)，最終沿出口流出進(jìn)入基管2內(nèi)。
[0029] 以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，不能以其限定實(shí)用新型實(shí)施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本實(shí)用新型專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本實(shí)用新型中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。
【權(quán)利要求】
1.一種并聯(lián)式流入控制盒，其特征在于，所述并聯(lián)式流入控制盒包括并聯(lián)式分流器(8)和空心的限流器(10); 并聯(lián)式分流器(8 )含有限流管路(9 )和摩阻管路(11 )，限流管路(9 )為過(guò)流面積膨脹收縮交替設(shè)置的管路，摩阻管路(11)為彎曲設(shè)置的管路，限流管路的出口(92)和摩阻管路的出口(112)均與限流器(10)連通； 液體能夠流經(jīng)限流管路(9)和摩阻管路(11)后進(jìn)入限流器(10)并從限流器的出口(102)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式流入控制盒，其特征在于:限流器(10)為圓柱形，限流器(10 )設(shè)置在所述并聯(lián)式流入控制盒(7 )的中央。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并聯(lián)式流入控制盒，其特征在于:液體能夠流經(jīng)限流管路(9)后沿著限流器(10)的徑向進(jìn)入限流器(10)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的并聯(lián)式流入控制盒，其特征在于:液體能夠流經(jīng)摩阻管路(11)后沿著限流器(10)的切向進(jìn)入限流器(10)內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式流入控制盒，其特征在于:限流管路(9)由多個(gè)過(guò)流面積交替膨脹收縮的直管連接組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式流入控制盒，其特征在于:摩阻管路(11)由多個(gè)彎接頭與直管連接組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)式流入控制盒，其特征在于:限流器(10)的周圍均勻分布有多個(gè)并聯(lián)式分流器(8)。
8.一種并聯(lián)式流入控制裝置，其特征在于:所述并聯(lián)式流入控制裝置包括基管(2)，基管(2)的外表面設(shè)有至少一個(gè)權(quán)利要求1?7中任意一項(xiàng)所述的并聯(lián)式流入控制盒(7)，基管(2)的外表設(shè)有與并聯(lián)式流入控制盒(7)相匹配的流入控制室(4)，流入控制室(4)設(shè)有與限流器的出口(102)相對(duì)應(yīng)的孔眼(41)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的并聯(lián)式流入控制裝置，其特征在于:基管(2)外套設(shè)有依次連接的上部外套(3)、防砂篩管(5)和下部外套(6)，上部外套(3)、防砂篩管(5)和下部外套(6)與基管(2)的外表面之間形成環(huán)形空間，并聯(lián)式流入控制盒(7)設(shè)置在該環(huán)形空間內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的并聯(lián)式流入控制裝置，其特征在于:上部外套(3)的上端與基管(2)密封連接，上部外套(3)的下端與防砂篩管(5)固定連接，下部外套(6)的上端與防砂篩管(5)固定連接，下部外套(3)的下端與基管(2)密封連接。
【文檔編號(hào)】E21B43/12GK203742569SQ201420137467
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月25日
【發(fā)明者】曾泉樹(shù), 汪志明, 王小秋, 楊剛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油大學(xué)(北京)