EA023890B1 - Система управления дебитом скважины - Google Patents
Система управления дебитом скважины Download PDFInfo
- Publication number
- EA023890B1 EA023890B1 EA201170507A EA201170507A EA023890B1 EA 023890 B1 EA023890 B1 EA 023890B1 EA 201170507 A EA201170507 A EA 201170507A EA 201170507 A EA201170507 A EA 201170507A EA 023890 B1 EA023890 B1 EA 023890B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- flow control
- flow
- outlet
- chamber
- well
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 133
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 15
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 44
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract description 16
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract description 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract description 6
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 135
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 112
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 57
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 57
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 41
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 29
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 19
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 15
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 15
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 11
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 10
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 7
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 7
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 229920002972 Acrylic fiber Polymers 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 3
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000011195 cermet Substances 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000010338 mechanical breakdown Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
Abstract
Системы регулирования расхода и способы для использования в эксплуатации нефтегазовых скважин включают в себя трубу и устройство регулирования расхода. Труба образует кольцевое пространство скважины и включает в себя внешний элемент, образующий канал. Перемещение текучей среды между кольцевым пространством скважины и каналом отмечено проницаемым участком или участками внешнего элемента. Устройство регулирования расхода размещено в канале и содержит образующие канал и образующие камеру конструктивные элементы. Образующий канал конструктивный элемент или элементы выполнены с возможностью разделения канала по меньшей мере на два канала регулирования расхода. Образующий камеру конструктивный элемент или элементы выполнены с возможностью разделения по меньшей мере одного по меньшей мере из двух каналов регулирования расхода по меньшей мере на две камеры регулирования расхода. Каждая камера регулирования расхода имеет по меньшей мере одно входное отверстие и одно выходное отверстие, каждое из которых обеспечивает проход потока текучей среды через него и задержание частиц с размером, превышающим заданный размер.
Description
Настоящее изобретение относится, в общем, к системам и способам извлечения углеводородов из подземных коллекторов. Конкретнее, настоящее изобретение относится к системам и способам регулирования поступления нежелательных частиц из подземных коллекторов через скважинное оборудование на поверхность.
Предпосылки изобретения
Данный раздел знакомит читателя с различными аспектами техники, связанными с вариантами осуществления настоящего изобретения. Данное описание представляет полезную информацию для лучшего понимания конкретных методик настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что данный раздел нужно читать с таким подходом, а не как признание известного уровня техники.
Добыча углеводородов из подземных коллекторов обычно включает в себя скважину с заканчиванием с обсаженным или необсаженным стволом. В вариантах с обсаженным стволом в скважину помещают обсадную колонну и кольцевое пространство между обсадной колонной и скважиной заполняют цементом. Через обсадную колонну и цемент выполняют перфорацию в зонах добычи для создания притока пластовых текучих сред (таких как углеводороды) из зон добычи в трубопровод в обсадной колонне. Кроме того или альтернативно, подачу текучей среды можно осуществлять из трубопровода в обсадной колонне в подземный пласт, например, в операциях нагнетания. Хотя в данном документе рассматриваются в общем операции добычи и поток текучей среды в направлении добычи, принципы и технологии, описанные в данном документе, применяются по аналогии к подаче текучей среды в направлении нагнетания. Внутри обсадной колонны помещают эксплуатационную колонну (или нагнетательную колонну), состоящую из одной или нескольких труб, создавая кольцевое пространство между обсадной колонной и эксплуатационной колонной. Пластовые текучие среды проходят в кольцевое пространство и затем по колонне добычи на поверхность через трубу эксплуатационной колонны. В вариантах применения с необсаженным стволом эксплуатационную колонну размещают внутри скважины без обсадной колонны или цемента. Пластовые текучие среды проходят в кольцевое пространство между пластом и эксплуатационной колонной и затем по эксплуатационной колонне на поверхность.
Современные нефтегазовые скважины, в общем, проходят через многочисленные подземные пласты разных типов и достигают все больших глубин и/или длины (например, горизонтальные скважины с большим отходом от вертикали). Кроме того, обычно нефтегазовые скважины проходят через многочисленные коллекторы и работают в них в течение жизненного цикла скважины. В некоторых вариантах реализации скважины могут проходить через многочисленные коллекторы во время любой заданной операции добычи. Кроме того или альтернативно, скважина может проходить в одном коллекторе, работающем по типу многочисленных коллекторов, вследствие изменений пластовых свойств в коллекторе и/или размеров коллектора.
Постоянно увеличивающаяся сложность операций при современной добычи углеводородов часто требует увеличения сложности конструкции и заканчивания скважины. Конструирование нефтегазовых скважин обычно включает в себя моделирование геологии для оценки пластовых и коллекторских свойств. Моделирование обычно включает в себя ввод данных геологических и сейсмических исследований, а также данных исследовательских скважин и/или соседних скважин на месторождении. Такое моделирование позволяет ученым и инженерам идентифицировать предпочтительные места расположения скважин и предпочтительные параметры бурения скважин. Например, скорость проходки, плотность бурового раствора и несколько параметров, относящихся к операции бурения, могут влиять на долгосрочную эксплуатацию скважины. Хотя модели и технология, лежащая в основе моделей, постоянно развиваются, ученые и инженеры имеют дело с аппроксимациями ранее собранных данных. Операции бурения являются динамическими, с множеством параметров, где изменения в одном параметре могут воздействовать на несколько параметров в течение жизненного цикла скважины.
Хотя программа бурения может существенно влиять на работу скважины во время жизненного цикла, заканчивание скважины часто считают определяющим для работы скважины после строительства. В данном документе термин заканчивание используют для технологических процессов и оборудования, разработанных для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации скважины. Точка, с которой начинается процесс заканчивания, может зависеть от типа и конструктивного исполнения скважины. Вместе с тем, во время строительства скважины применяют множество вариантов и выполняют множество работ, имеющих значительное влияние на продуктивность скважины. Соответственно, планы заканчивания часто готовят до операции бурения на основе моделей и собранных данных. Соответственно, планы заканчивания часто корректируют на основе данных, собранных во время операций бурения, для дополнительной оптимизации работы как нагнетательной, так и эксплуатационной скважины.
Несмотря на точность или полноту данных, имеющихся при финальной корректировке плана заканчивания и при реализации заканчивания в скважине, эволюция скважины, эволюция коллектора и эволюция пласта во время эксплуатации скважины делают большинство заканчиваний неадекватными для всего жизненного цикла скважины. Соответственно, разработаны сложные технологии капитального ремонта, обеспечивающие операторам проведение изменений заканчивания скважины после начала операций добычи и/или нагнетания. Кроме того, предпринято несколько попыток разработки настраиваемо- 1 023890 го или гибкого заканчивания, которое можно изменять во время эксплуатации скважины без извлечения оборудования заканчивания из скважины. Многие из данных способов настраиваемого заканчивания требуют наличия механического оборудования в скважине, управляемого с поверхности и имеющего две или более изменяемые конфигурации.
Хотя концепция адаптируемого заканчивания является важной, тяжелые условия работы в скважине и длительный жизненный цикл скважин, в общем, усложняют попытки манипулирования данными механическими устройствами с несколькими конфигурациями на забое скважины. Более того, необходимость приведения в действие данных систем с поверхности создает задержку времени, когда результаты изменений условий в скважине с задержкой проявляются на поверхности и наблюдаются на поверхности, и только после этого сигнал управления можно отправить на скважинное оборудование для выполнения перехода между конфигурациями.
При добыче текучих сред из подземных пластов, особенно слабо консолидированных пластов или пластов, ослабленных увеличением напряжения в скважине вследствие проходки скважины и извлечения текучих сред, возможно поступление твердого материала (например, песка) вместе с пластовыми текучими средами. Данное поступление твердых частиц может уменьшать продуктивность скважины, повреждать подземное оборудование и увеличивать эксплуатационные расходы на поверхности. Борьба с поступлением твердой фазы или твердых частиц является одним примером задач, решаемых оборудованием заканчивания и в процессе заканчивания. Несколько способов борьбы с поступлением в скважину твердых частиц, конкретно песка, в настоящее время используемых в отрасли, показаны на фиг. 1Ά-1Ό. На фиг. 1А эксплуатационная колонна или труба (не показано) обычно включает в себя песчаный фильтр или устройство 1 борьбы с поступлением песка в скважину вокруг внешней периферии, расположенное примыкающим к каждой зоне добычи. Песчаный фильтр предотвращает приток песка из зоны 2 добычи в эксплуатационную колонну (не показано) внутри песчаного фильтра 1. Щелевые или перфорированные хвостовики можно также использовать как песчаные фильтры или устройства борьбы с поступлением песка в скважину. На фиг. 1А показан пример заканчивания только с фильтром, без гравийного фильтра.
Одной из наиболее часто используемых методик для борьбы с поступлением песка в скважину является установка гравийных фильтров, при которой песок или другой зернистый материал осаждают вокруг эксплуатационной колонны добычи или скважинного фильтра для создания гравийного фильтра на забое скважины. На фиг. 1В и 1С даны примеры гравийных фильтров в обсаженном стволе и необсаженном стволе скважины, соответственно. На фиг. 1В показана набивка гравийного фильтра 3 снаружи фильтра 1, скважинная обсадная колонна 5, окружающая набивку гравийного фильтра 3, и цемент 8 вокруг скважинной обсадной колонны 5. Обычно перфорационные каналы 7 простреливают через скважинную обсадную колонну 5 и цемент 8 в зону 2 добычи подземных пластов вокруг скважины. На фиг. 1С показана набивка гравийного фильтра в необсаженном стволе скважины, в котором нет обсадной колонны, и материал набивки гравийного фильтра 3 осажден вокруг скважинного песчаного фильтра 1.
Вариант гравийного фильтра включает в себя закачку гравийной суспензии под давлением, превышающим давление гидроразрыва пласта (гравийная набивка с гидроразрывом). На фиг. 1Ό показан пример гравийной набивки с гидроразрывом. Скважинный фильтр 1 окружен набивкой гравийного фильтра 3, которая содержится внутри скважинной обсадной колонны 5 и цемента 8. Перфорационные каналы 6 в скважинной обсадной колонне обеспечивают распространение гравия за пределы скважины в необходимый интервал. Число и размещение перфорационных каналов выбирают для осуществления эффективного распределения установки гравийных фильтров снаружи скважинной обсадной колонны в интервале, обрабатываемом гравийной суспензией.
Ухудшение потока во время добычи из подземных пластов может давать в результате снижение продуктивности скважины или полное прекращение добычи скважины. Данная потеря функциональности может происходить по ряду причин, включающих в себя, без ограничения этим, следующие: 1) миграцию мелких частиц, минеральных глин или пластового песка; 2) приток или подход к скважине конуса нежелательных текучих сред (таких как вода или газ); 3) образование неорганических или органических нерастворимых отложений; 4) образование эмульсий или суспензий; 5) скопление буровых отходов (таких как добавки бурового раствора и фильтрационная корка); 6) чрезмерное поступление частиц, таких как песок, в эксплуатационные трубы и проход через них вследствие механического повреждения фильтра борьбы с поступлением песка и/или вследствие незавершенного или неэффективного заполнения гравийного фильтра; 7) механический отказ вследствие обрушения ствола скважины, уплотнения/оседания коллектора или других геомеханических перемещений.
Есть несколько примеров технологии, разработанной для разрешения данных проблем. Примеры такой технологии можно найти в ряде патентов США, включающих в себя кратко описанные ниже. Например, патент США 6622794 описывает фильтр, оборудованный устройством регулирования расхода, включающим в себя многочисленные дроссельные отверстия и каналы для направления и дросселирования потока. Описано уменьшение расхода текучей среды через фильтр регулированием в скважине дроссельных отверстий с поверхности между полностью открытым и полностью закрытым положениями. Патент США 6619397 описывает инструмент для зонной изоляции и регулирования расхода в горизон- 2 023890 тальных скважинах. Инструмент состоит из неперфорированных основных труб, фильтров с закрывающимися входными устройствами на основной трубе и обычными фильтрами, установленными с чередованием. Закрывающиеся входные устройства обеспечивают полное заполнение гравийного фильтра на секции неперфорированной основной трубы, отсечку потока для зонной изоляции и селективное регулирование расхода. Патент США 5896928 описывает устройство регулирования расхода, размещенное в скважине, с фильтром или без фильтра. Устройство имеет лабиринт, создающий извилистый путь потока или геликоидальное дросселирование. Уровень дросселирования в каждом лабиринте регулируют с поверхности, устанавливая скользящую муфту, так что можно регулировать приток из каждой перфорированной зоны (например, водной зоны, нефтяной зоны). Патент США 5642781 описывает рубашку скважинного фильтра, составленную из перекрывающих элементов, в которых отверстия обеспечивают проход текучей среды попеременно через сужения и расширения и создают изменение направления потока текучей среды в скважине (или многочисленные проходы). Такое конструктивное исполнение может уменьшать закупоривание сплошными частицами отверстий рубашки фильтра, устанавливая динамические преимущества, как для фильтрования, так и для потока текучей среды.
Можно привести ряд других примеров. Вместе с тем сегодняшние конструкции скважин и планы заканчивания включают в себя недостаточное, если вообще включают, резервирование на случай возникновения проблем или отказов, приводящих к ухудшению потока. Во многих случаях способность скважины давать дебит на проектном уровне или вблизи него поддерживает только один барьер против механизма ухудшения (например, один фильтр, обеспечивающий контроль поступления песка в скважину). Во многих случаях полезность скважины может снижаться в результате ухудшения, возникающего в одном барьере. Как указано выше, ухудшение потока может возникать в результате действия различных механизмов, и различные попытки предпринимаются для решения проблем действия данных механизмов, включающие в себя попытки создания резервных барьеров действию механизмов ухудшения. Вместе с тем, в настоящее время не удается создать систему резервирования для предотвращения действия двух или более механизмов ухудшения. Например, предотвращение действия такого механизма ухудшения как поступление твердых частиц и закупоривания твердыми частицами. Поэтому, в целом, надежность существующих на сегодня систем является низкой. Соответственно, существует необходимость создания скважинного оборудования заканчивания и способов обеспечения многочисленных путей потока внутри скважины резервными путями потока, работающими в случае закупоривания твердыми частицами, поступления твердых частиц или других форм ухудшения потока.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение направлено на создание систем и способов регулирования расхода текучей среды в забойном оборудовании нефтегазовых скважин. Пример системы управления дебитом скважин включает в себя трубу и устройство регулирования расхода. Труба выполнена с возможностью размещения в скважине с образованием кольцевого пространства скважины. Труба имеет внешний элемент, образующий внутренний канал, и, по меньшей мере, участок внешнего элемента является проницаемым, обеспечивая перемещение текучей среды между кольцевым пространством скважины и каналом. Устройство регулирования расхода выполнено с возможностью размещения в канале трубы. Устройство регулирования расхода содержит по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент. По меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент выполнен с возможностью разделения канала по меньшей мере на два канала регулирования расхода. По меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент выполнен с возможностью разделения по меньшей мере одного по меньшей мере из двух каналов регулирования расхода по меньшей мере на две камеры регулирования расхода. Каждая камера регулирования расхода имеет по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие. Каждое по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие выполнены с возможностью обеспечивать проход текучих сред через него и задерживать частицы с размером, превышающим заданный размер.
Варианты реализации систем регулирования расхода в объеме настоящего изобретения могут включать в себя несколько вариаций признаков, описанных выше. Например, поток текучей среды через выходное отверстие камеры регулирования расхода, образованной в первом канале регулирования расхода, может проходить во второй канал регулирования расхода. Дополнительно или альтернативно, задержка частиц с размером больше заданной выходным отверстием может постепенно увеличивать сопротивление потоку, проходящему через выходное отверстие из камеры регулирования расхода, пока поток текучей среды через выходное отверстие, по меньшей мере по существу, не блокируется. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере две камеры регулирования расхода могут быть размещены в канале трубы так, что поток текучей среды, входящий через проницаемый участок внешнего элемента, проходит по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода. Например, по меньшей мере одно входное отверстие в камеру регулирования расхода создано проницаемым участком внешнего элемента трубы.
- 3 023890
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одно входное отверстие в камеру регулирования расхода может быть выполнено с возможностью задерживать частицы первого заданного размера и по меньшей мере одно выходное отверстие из камеры регулирования расхода может быть выполнено с возможностью задерживать частицы второго заданного размера. Кроме того или альтернативно, по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие камеры регулирования расхода выполнены с возможностью задерживать частицы с размером, по меньшей мере по существу, аналогичным заданному. Например, камера регулирования расхода может быть выполнена с возможностью постепенно задерживать частицы с размером больше заданного по меньшей мере одним выходным отверстием в случае, когда по меньшей мере одно входное отверстие повреждено. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие по меньшей мере одной камеры регулирования расхода могут быть гидравлически смещены и сообщены.
В некоторых вариантах реализации настоящих систем регулирования расхода поток по меньшей мере в одной камере регулирования расхода может являться, по меньшей мере по существу, продольным и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент может быть размещен, по меньшей мере по существу, поперек продольного направления. Кроме того или альтернативно, поток по меньшей мере в одной камере регулирования расхода может быть направлен, по меньшей мере по существу, по окружности и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент может быть размещен, по меньшей мере по существу, поперек направления окружности. Кроме того или альтернативно, поток по меньшей мере в одной камере регулирования расхода может являться, по меньшей мере по существу, радиальным и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент может быть размещен, по меньшей мере по существу, поперек радиального направления.
Примеры вариантов реализации устройства регулирования расхода могут включать в себя по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент, образованный внутренней трубой, имеющей проницаемые участки и непроницаемые участки. Внутренняя труба образует первый канал регулирования расхода во внутренней трубе и второй канал регулирования расхода между внешним элементом и внутренней трубой. По меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент и по меньшей мере две камеры регулирования расхода размещены во втором канале регулирования расхода. Кроме того или альтернативно, по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент может быть выполнен с возможностью разделения канала по меньшей мере на три канала регулирования расхода. В некоторых вариантах реализации образующие камеру конструктивные элементы могут образовать камеры регулирования расхода по меньшей мере в двух по меньшей мере из трех каналов регулирования расхода. В таких вариантах реализации по меньшей мере один по меньшей мере из трех каналов регулирования расхода может сообщаться текучей средой с кольцевым пространством скважины только через одну или несколько камер регулирования расхода. В вариантах реализации, имеющих камеры регулирования расхода в двух или больше каналах регулирования расхода, камеры регулирования расхода в смежных каналах регулирования расхода могут быть гидравлически смещены и сообщаться текучей средой.
Варианты реализации настоящих систем регулирования расхода могут включать в себя по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент, содержащий внутреннюю трубу, имеющую проницаемые участки и непроницаемые участки. Внутренняя труба может образовать первый канал регулирования расхода во внутренней трубе. По меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент дополнительно содержит витки спиральных пластин, проходящие, по меньшей мере, по участку внутренней трубы и выполненные с возможностью образования по меньшей мере одного спирального канала регулирования расхода между внешним элементом и внутренней трубой. В таких вариантах реализации по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент и по меньшей мере две камеры регулирования расхода могут быть размещены по меньшей мере в одном спиральном канале регулирования расхода.
Кроме того или альтернативно, одно или несколько по меньшей мере одно из выходных отверстий может быть выполнено с возможностью селективного открытия для регулирования расхода текучей среды через выходное отверстие. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одно по меньшей мере из двух камер регулирования расхода может включать в себя по меньшей мере два выходных отверстия, выполненных с возможностью задерживать частицы, отличающиеся заданным размером. В таких вариантах реализации каждое по меньшей мере из двух выходных отверстий может быть выполнено с возможностью селективного открытия потоку текучей среды для селективного задержания частиц, отличающихся заданным размером в зависимости от того, которое выходное отверстие открыто.
Входное отверстие по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода может быть выполнено в устройстве регулирования расхода и выходное отверстие по меньшей мере из одной камеры регулирования расхода может быть образовано проницаемым участком внешнего элемента. Кроме того или альтернативно, проницаемый участок внешнего элемента может создавать входное отверстие по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода и выходное отверстие по меньшей мере из одной камеры регулирования расхода может быть выполнено в устройстве регулирования расхода.
- 4 023890
Настоящее изобретение дополнительно направлено на создание устройства регулирования расхода, приспособленного для введения в канал скважинной трубы. Являющееся примером устройство регулирования расхода включает в себя по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент. По меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент может быть выполнен с возможностью введения в канал скважинной трубы и разделения канала по меньшей мере на два канала регулирования расхода. По меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент может быть выполнен с возможностью разделения по меньшей мере одного по меньшей мере из двух каналов регулирования расхода по меньшей мере на две камеры регулирования расхода. Устройство регулирования расхода дополнительно включает в себя по меньшей мере одну проницаемую зону, созданную по меньшей мере в одном из образующих трубопровод конструктивных элементов и по меньшей мере в одном из образующих камеру конструктивных элементов. По меньшей мере одна проницаемая зона выполнена с возможностью обеспечивать прохождение текучей среды и задерживать частицы с размером больше заданной. Проницаемый участок создан таким, что текучие среды, проходящие по меньшей мере через одну проницаемую зону, проходят из первого канала регулирования расхода во второй канал регулирования расхода в канале.
Устройство регулирования расхода в объеме настоящего изобретения может включать в себя вариации компонентов, описанных выше, и/или признаки в дополнение к описанным выше. Например, некоторые варианты реализации могут включать в себя набухающие материалы, размещенные по меньшей мере на одном образующем трубопровод конструктивном элементе и выполненные с возможностью, по меньшей мере по существу, уплотняться на скважинной трубе для гидравлической изоляции по меньшей мере двух каналов регулирования расхода друг от друга, так что прохождение потока между каналами регулирования расхода происходит, по меньшей мере по существу, только по меньшей мере через одну проницаемую зону. Кроме того или альтернативно, по меньшей мере две проницаемые зоны могут быть созданы для выхода по меньшей мере из одной камеры регулирования расхода. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере две проницаемые зоны могут быть выполнены с возможностью задерживать частицы, отличающиеся заданным размером. Кроме того или альтернативно, некоторые варианты реализации настоящего устройства регулирования расхода могут включать в себя по меньшей мере одну проницаемую зону, выполненную с возможностью селективного открытия для регулирования размера частиц, фильтруемых из потока, проходящего через проницаемую зону.
Некоторые варианты реализации могут включать в себя по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент, созданный внутренней трубой, имеющей проницаемые участки и непроницаемые участки. Внутренняя труба может образовать первый канал регулирования расхода во внутренней трубе и второй канал регулирования расхода снаружи внутренней трубы. По меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент и по меньшей мере две камеры регулирования расхода могут быть размещены во втором канале регулирования расхода. Кроме того или альтернативно по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент может быть выполнен с возможностью разделения канала по меньшей мере на три канала регулирования расхода. В некоторых вариантах реализации, имеющих по меньшей мере три канала регулирования расхода по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент может образовать камеры регулирования расхода по меньшей мере в двух по меньшей мере из трех каналов регулирования расхода. Кроме того или альтернативно, в вариантах реализации, имеющих камеры регулирования расхода в двух или больше каналах регулирования расхода, камеры регулирования расхода в смежных каналах регулирования расхода могут быть гидравлически смещены и сообщаться текучей средой.
Дополнительные или альтернативные варианты реализации включают в себя по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент, содержащий внутреннюю трубу, имеющую проницаемые участки и непроницаемые участки. Внутренняя труба образует первый канал регулирования расхода во внутренней трубе. По меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент может дополнительно содержать витки спиральных пластин, проходящие, по меньшей мере, по участку внутренней трубы и выполненные с возможностью образования по меньшей мере одного спирального канала регулирования расхода снаружи внутренней трубы. В таких вариантах реализации по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент и по меньшей мере две камеры регулирования расхода могут быть размещены по меньшей мере в одном спиральном канале регулирования расхода.
Настоящее изобретение дополнительно направлено на создание способов регулирования потока твердых частиц в оборудовании нефтегазовых скважин. Способы включают в себя обеспечение трубы, приспособленной для использования на забое скважины. Труба содержит внешний элемент, образующий канал и имеющий, по меньшей мере, участок, который является проницаемым и обеспечивает проход потока текучей среды через внешний элемент. Способы дополнительно включают в себя обеспечение по меньшей мере одного устройства регулирования расхода, содержащего по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент, выполненный с возможностью размещения в канале трубы и разделения канала по меньшей мере на два канала регулирования расхода, и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент, выполненный с возможностью разделения по меньшей мере
- 5 023890 одного по меньшей мере из двух каналов регулирования расхода по меньшей мере на две камеры регулирования расхода. Способы дополнительно включают в себя размещение труб в скважине, размещение по меньшей мере одного устройства регулирования расхода в скважине и соединение по меньшей мере одного устройства регулирования расхода с трубой. Описанные выше этапы создания, размещения и соединения могут проходить в любом подходящем порядке так, что собранные труба и устройство регулирования расхода размещаются в скважине. Соединенная труба и по меньшей мере одно устройство регулирования расхода вместе образуют по меньшей мере два канала регулирования расхода и по меньшей мере две камеры регулирования расхода. Каждая по меньшей мере из двух камер регулирования расхода имеет по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие, каждое из которых выполнено с возможностью обеспечивать проход текучих сред через него и задерживать частицы с размером больше заданной. Способы дополнительно включают в себя подачу текучих сред по меньшей мере через одно устройство регулирования расхода и трубу.
Аналогично приведенным выше описаниям систем регулирования расхода и устройств настоящие способы регулирования расхода могут включать в себя многочисленные вариации и/или адаптации в зависимости от условий реализации способов. Например, в некоторых вариантах реализации проницаемый участок внешнего элемента может создавать по меньшей мере одно входное отверстие по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода, и этап подачи текучих сред по меньшей мере через одно устройство регулирования расхода и трубу может включать в себя подачу добываемых текучих сред через проницаемый участок внешнего элемента и через выходные отверстия камер регулирования расхода для добычи углеводородов из скважины.
Кроме того или альтернативно, этап подачи текучих сред по меньшей мере через одно устройство регулирования расхода и трубу может включать в себя следующие стадии:
подача текучей среды по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода, размещенную в первом канале регулирования расхода, по меньшей мере через одно входное отверстие, при этом текучая среда проходит по меньшей мере через одно входное отверстие в первом направлении потока;
перенаправление текучей среды в камере регулирования расхода для прохода во втором направлении потока;
перенаправление текучей среды в камере регулирования расхода для прохода в третьем направлении потока для прохода по меньшей мере через одно выходное отверстие и во второй канал регулирования расхода.
В некоторых вариантах реализации второе направление потока может являться, по меньшей мере по существу, продольным. Кроме того или альтернативно второе направление потока может проходить, по меньшей мере по существу, по окружности, по меньшей мере по существу, радиально и/или, по меньшей мере по существу, спирально.
Кроме того или альтернативно этап подачи текучих сред по меньшей мере через одно устройство регулирования расхода и трубу может содержать нагнетание текучих сред в скважину. Кроме того или альтернативно, подача текучих сред по меньшей мере через одно устройство регулирования расхода и трубу может содержать нагнетание текучих сред заканчивания в скважину. Подача текучих сред по меньшей мере через одно устройство регулирования расхода и трубу может, кроме того или альтернативно, содержать нагнетание состава заполнения гравийного фильтра в скважину.
Краткое описание чертежей
Вышеизложенные и другие преимущества настоящего изобретения пояснены в следующем подробном описании со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее.
На фиг. 1Α-1Ό схематично показаны обычные способы борьбы с поступлением песка в скважину.
На фиг. 2 показана схема скважины, в которой возможна реализация настоящего изобретения.
На фиг. 3 показана схема последовательности операций способов согласно настоящему изобретению.
На фиг. 4 показан вид части скважины с вырезами, в которой реализовано настоящее изобретение.
На фиг. 5А и 5В показаны виды части с вырезами системы регулирования расхода согласно настоящему изобретению в первом рабочем состоянии и втором рабочем состоянии, соответственно.
На фиг. 6А-6С на схемах видов сбоку показана рабочая циркуляция в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения, на каждой фигуре представлены разные рабочие состояния.
На фиг. 6Ό-6Ρ на схемах видов сбоку показана рабочая циркуляция в некоторых вариантах реализации настоящего изобретения, на каждой фигуре представлены разные рабочие состояния.
На фиг. 7А показан вид сечения конфигурации настоящего изобретения с разветвлением на три направления.
На фиг. 7В показан вид сечения коаксиально-разветвленной конфигурации настоящего изобретения.
На фиг. 8А показан вид сбоку сечения коаксиально-разветвленной конфигурации настоящего изобретения.
На фиг. 8Β-8Ό показаны виды сечения варианта реализации по линиям на фиг. 8А.
- 6 023890
На фиг. 9А показан вид сбоку сечения коаксиально-разветвленной конфигурации настоящего изобретения, включающей в себя нагнетательные трубопроводы.
На фиг. 9Β-9Ό показаны виды сечения варианта реализации по линиям на фиг. 9А.
На фиг. 10А показан боковой вид части с вырезом эксцентрической конфигурации настоящего изобретения.
На фиг. 10В показан вид сечения конфигурации фиг. 10А.
На фиг. 11А и 11В показаны виды части с вырезами системы регулирования расхода согласно настоящему изобретению в первом рабочем состоянии и втором рабочем состоянии, соответственно.
Подробное описание изобретения
В следующем подробном описании изобретения конкретные аспекты и признаки настоящего изобретения описаны для нескольких вариантов осуществления. Вместе с тем, хотя следующее описание относится к конкретным вариантам осуществления или использования настоящих изобретений, оно служит только иллюстративным целям и представляет только описание примеров вариантов осуществления. Кроме того, в случае описания конкретного аспекта или признака для конкретного варианта осуществления такие аспекты и признаки можно найти и/или реализовать в других вариантах осуществления настоящего изобретения, где приемлемо. Соответственно, изобретение не ограничено этими конкретными вариантами осуществления, описанными ниже, но, напротив, изобретение включает в себя все альтернативы, модификации и эквиваленты в объеме прилагаемой формулы изобретения.
Как описано выше, системы и технологические процессы заканчивания реализуют в нефтегазовых скважинах для регулирования расходов через скважинное оборудование и поддержки эффективной работы скважин. Вследствие многообразия условий эксплуатации скважин невозможно достаточно показать или очертить многочисленные способы реализации настоящей технологии. Вместе с тем, следует понимать, что технологии настоящего изобретения можно реализовать в эксплуатационных и/или нагнетательных скважинах, можно реализовать в вертикальных скважинах, наклонно-направленных скважинах и/или горизонтальных скважинах, можно реализовать в глубоководных скважинах, скважинах с большим отклонением от вертикали, арктических скважинах и сухопутных скважинах, можно реализовать в газовых скважинах и в нефтяных скважинах и практически в любом другом типе скважин и эксплуатации скважин, которые можно реализовать для добычи углеводородов. Конфигурации и варианты реализации, описанные в данном документе, являются только примерами возможного использования технологий настоящего изобретения.
На фиг. 2 показан вариант системы 100 добычи согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. В примере системы 100 добычи плавучая нефтедобывающая платформа 102 соединена с подводным оборудованием 104 устья скважины, размещенным на морском дне 106. Через данное подводное оборудование 104 устья скважины плавучая нефтедобывающая платформа 102 имеет доступ к одному или нескольким подземным пластам, таким как подземный пласт 107, который может включать в себя многочисленные интервалы добычи или зоны 108а-108п, где число п является любым целым числом. Ясно выраженные интервалы 108а-108п добычи могут соответствовать ясно выраженным коллекторам и/или ясно выраженным типам пластов, заключенным в обычном коллекторе. Интервалы 108а-108п добычи соответствуют зонам или интервалам пласта, содержащим углеводороды (т.е. нефть и/или газ), подлежащие добыче или иному воздействию (такому как закачка текучих сред в интервал для перемещения углеводородов к ближайшей скважине, в таком варианте интервал можно именовать интервалом закачки). Хотя на фиг. 2 показана плавучая нефтедобывающая платформа 102, следует заметить, что система 100 добычи показана в качестве примера, и варианты реализации настоящих технологий могут применяться в добыче или закачке текучих сред с любого подводного оборудования, платформы или сухопутной площадки.
Плавучая нефтедобывающая платформа 102 может быть выполнена с возможностью мониторинга и добычи углеводородов из интервалов 108а-108п добычи подземного пласта 107. Плавучая нефтедобывающая платформа 102 может являться судном, способным управлять добычей текучих сред, таких как углеводороды, из подводных скважин. Данные текучие среды можно хранить на плавучей нефтедобывающей платформе 102 и/или подавать на танкеры (не показано). Для доступа к интервалу 108а-108п добычи плавучая нефтедобывающая платформа 102 соединена с подводным оборудованием 104 устья скважины и управляющей задвижкой 110 шлангокабелем 112 управления. Шлангокабель 112 управления может включать в себя эксплуатационную насосно-компрессорную трубу для подачи углеводородов с подводного оборудования 104 устья скважины на плавучую нефтедобывающую платформу 102, насоснокомпрессорную трубу управления для гидравлических или электрических устройств и/или кабель управления для связи с другими устройствами в скважине 114.
Для доступа к интервалам 108а-108п добычи скважина 114 проходит от морского дна 106 на глубину взаимодействия с интервалами 108а-108п добычи на разных глубинах (или расстояниях в варианте горизонтальных или наклонно-направленных скважин) в скважине 114. Ясно, что интервалы 108а-108п добычи, которые можно называть эксплуатационными интервалами 108, могут включать в себя различные слои или интервалы горных пород, которые могут содержать или не содержать углеводороды и которые можно называть зонами. Подводное оборудование 104 устья скважины, установленное над сква- 7 023890 жиной 114 на морском дне 106, создает стык между устройствами в скважине 114 и плавучей нефтедобывающей платформой 102. Соответственно, подводное оборудование 104 устья скважины может соединяться с эксплуатационной колонной 128 насосно-компрессорной трубы для создания путей потока текучей среды и кабелем управления (не показано) для создания линий связи, которые могут стыковаться с шлангокабелем 112 управления на подводном оборудовании 104 устья скважины.
В скважине 114 система 100 добычи может также включать в себя различное оборудование для создания доступа к интервалам 108а-108п добычи. Например, обсадная колонна 124 направления может быть установлена от морского дна 106 до конкретной глубины от морского дна 106. В обсадной колонне 124 направления можно использовать промежуточную или эксплуатационную обсадную колонну 126, которая может проходить до глубины вблизи интервала 108а добычи и создавать крепление стенок скважины 114. Обсадные колонны 124 направления и эксплуатационная обсадная колонна 126 может цементироваться в скважине 114 для дополнительной стабилизации скважины 114. В обсадных колоннах 124 и 126 можно использовать эксплуатационную колонну 128 насосно-компрессорной трубы для создания пути потока в скважине 114 для углеводородов и других текучих сред. Подземный предохранительный клапан 132 можно использовать для блокирования притока текучих сред из участков эксплуатационной колонны 128 насосно-компрессорной трубы в случае разрушения или разрыва над подземным предохранительным клапаном 132. Дополнительно, пакеры 134, 135, 136 можно использовать для изоляции конкретных зон в кольцевом пространстве скважины друг от друга. Пакеры 134, 135, 136 могут быть выполнены создающими пути сообщения между поверхностью и устройствами 138а-138п борьбы с поступлением песка в скважину с предотвращением прохода текучей среды в одной или нескольких других областях, таких как кольцевое пространство скважины.
В дополнение к описанному выше оборудованию, другое оборудование, такое как устройства 138а138п борьбы с поступлением песка в скважину и гравийные фильтры 140а-140п, можно использовать для регулирования притока текучих сред из скважины. Конкретно, устройства 138а-138п борьбы с поступлением песка в скважину вместе с гравийными фильтрами 140а-140п можно использовать для регулирования притока текучих сред и/или частиц в эксплуатационную колонну 128 насосно-компрессорной трубы. Устройства 138а-138п борьбы с поступлением песка в скважину могут включать в себя щелевые хвостовики, автономные противопесчаные фильтры, фильтры с заранее выполненным набивкой, фильтры с проволочной намоткой, мембранные фильтры, раздвижные фильтры и/или фильтры из проволочной сетки, при этом гравийные фильтры 140а-140п могут включать в себя гравий или другой подходящий твердый материал. Устройства 138а-138п борьбы с поступлением песка в скважину могут также включать в себя механизмы регулирования притока, такие как устройство регулирования притока (т.е. задвижки, трубопроводы, сопла или любые другие подходящие механизмы), которые могут увеличивать потерю давления вдоль пути потока текучей среды. Гравийные фильтры 140а-140п могут являться гравийными фильтрами сплошного заполнения, закрывающими полностью соответствующие устройства 138а-138п борьбы с поступлением песка в скважину, или могут быть расположены на части устройств 138а-138п борьбы с поступлением песка в скважину. Устройства 138а-138п борьбы с поступлением песка в скважину могут включать в себя различные компоненты или конфигурации для любых двух или более интервалов 108а-108п скважины для приспособления к изменяющимся условиям по длине скважины. Например, интервалы 108а-108Ь могут включать в себя заканчивание с обсаженным стволом и конкретную конфигурацию устройств 138а-138Ь борьбы с поступлением песка в скважину, а интервал 108п может являться необсаженным интервалом скважины с отличающейся конфигурацией устройства 138п борьбы с поступлением песка в скважину.
Обычно пакеры или другие механизмы регулирования расхода располагают между смежными интервалами 108 для обеспечения независимого регулирования добычи в каждой зоне. Например, поступление песка в кольцевом пространстве интервала 108Ь должно быть изолировано в интервале 108Ь пакерами 135. На фиг. 2 схематично показана скважина 114 и конкретные интервалы 108 в скважине, не являющиеся единообразными, и коллекторы и пласты, имеющие различные конфигурации, к которым сложно приспосабливать пакеры для зонной изоляции. Например, интервалы 108с и 108й схематично показаны смежными на фиг. 2 и показаны без пакера между ними. Смежные интервалы являются одним примером условий, в которых зонная изоляция обычными пакерами не применима. Дополнительные примеры включают в себя скважины, пересекающие слишком много различных пластов и/или зон, при этом число требуемых пакеров делает их применение экономически неоправданным; скважины, пересекающие пласты, в которых свойства пластов изменяются постепенно, но существенно, так что их невозможно экономически оправданно разделить обычными пакерами, и различные другие условия, где затраты и/или операционные риски, связанные с установкой пакера, делают использование пакера нецелесообразным. Другим примером условий в скважине, где зонная изоляция по технологии, использующей обычные пакеры, нецелесообразна, являются динамические условия в каждом из интервалов 108 во время эксплуатации скважины, и где первоначально считавшаяся эффективной эксплуатация одного интервала должна переходить к эксплуатации, требующей изоляции в многочисленных интервалах или зонах для независимого регулирования. Изменение параметров интервала, требующее его разделения на многочисленные интервалы, является обычным в эксплуатации скважин и обычно выполняется способами
- 8 023890 рискованного и дорогостоящего капитального ремонта скважин.
Технологии настоящего изобретения приспособлены для размещения в скважине для создания устройства регулирования расхода, связанного со скважинной трубой, для создания резервных систем, противодействующих ухудшению работы. На фиг. 3 дана блок-схема 200 последовательности операций способа в объеме настоящего описания и изобретения. На фиг. 3 последовательность операций способа начинается на стадии 210 созданием трубы, приспособленной для использования в скважине. На стадии 212 операции способа продолжаются созданием устройства регулирования расхода, описанного ниже. На фиг. 3 показано, что способы настоящего изобретения можно реализовать с различным порядком или последовательностью этапов, зависящих от условий в скважине, в которой используют технологии, описанные ниже в данном документе. Например, в новой скважине или в скважине, из которой извлекли эксплуатационную насосно-компрессорную трубу, способ 200 может включать в себя на стадии 214 функциональное соединение устройства регулирования расхода с трубой, за которой на стадии 216 следует размещение объединенной трубы и устройства регулирования расхода в скважине. Кроме того или альтернативно, способы 200 настоящего изобретения могут включать в себя на стадии 218 размещение трубы в скважине. Трубу можно разместить в скважине до создания устройства регулирования расхода, при этом устройство регулирования расхода устанавливают в существующую эксплуатационную трубу. Альтернативно, трубу можно разместить в скважине до соединения устройства регулирования расхода с трубой по другим причинам. На фиг. 3 показано на стадии 220 устройство регулирования расхода, функционально соединенное с трубой, уже размещенной в скважине.
Стадии 210-220 настоящих способов можно реализовать в любом подходящем порядке или последовательности для получения в результате устройства регулирования расхода, функционально соединенного с трубой и размещенной в скважине. Например, установку трубы можно выполнить за много лет до создания устройства регулирования расхода. Аналогично, трубу можно разместить в скважине задолго до создания устройства регулирования расхода. Схема последовательности стадий на фиг. 3 показывает только два из многих путей, возможных для приспособления к условиям работы с наличием устройства регулирования расхода, соединенного с трубой и размещенной в скважине, находящихся в объеме настоящих способов.
После размещения в скважине устройства регулирования расхода и его соединения с трубой способ 200 продолжается на стадии 222 подачей текучих сред через устройство регулирования расхода и трубу. Как указано выше, поток текучих сред может проходить в направлении добычи (т.е. текучие среды проходят через трубу, затем через устройство регулирования расхода) или в направлении закачки (т.е. текучие среды проходят через устройство регулирования расхода, затем через трубу), все в объеме настоящих способов. Наконец, на стадии 224 получают углеводороды из скважины, в которой размещено устройство регулирования расхода, или связанных с ней скважин (когда устройство регулирования расхода используют в нагнетательных скважинах).
В описании настоящих систем и способов в основном описаны компоненты и признаки в контексте добычи. Например, каналы и камеры регулирования расхода описаны ниже с входными отверстиями и выходными отверстиями, связанными с конструктивными элементами, входные отверстия и выходные отверстия которых могут зависеть от контекста. Например, проницаемый участок конструктивного элемента может создавать выходное отверстие в контексте операции добычи и может создавать входное отверстие в контексте операции нагнетания. Аналогично, в рассмотрении, сфокусированном на добыче, в данном документе описывают признаки и аспекты, выполненные с возможностью предотвращения входа песка или частиц в эксплуатационный трубопровод, сообщающийся с поверхностью. По аналогии каждый и все варианты реализации, описанные в данном документе и/или в объеме настоящего изобретения, могут иметь индексы и номенклатуру, соответствующую операциям нагнетания. Например, в операции нагнетания кольцевое пространство скважины является трубопроводом, напрямую сообщающимся с мишенью (т.е. пластом) способом, одинаковым с эксплуатационным трубопроводом, напрямую сообщающимся с мишенью в операции добычи (т.е. поверхностью).
Соответственно, хотя многие из вариантов реализации, описанные в данном документе, относятся к добыче, настоящее изобретение данным не ограничено. Приспособление настоящих вариантов реализации к использованию в операциях нагнетания обычно не влечет за собой ничего, кроме изменения обозначений, используемых для обозначений компонентов. В некоторых вариантах реализации точная расстановка компонентов может изменяться в операции нагнетания. Вместе с тем, относительная расстановка элементов или компонентов должна сохраняться в объеме сущности и в вариантах реализации, описанных в данном документе. Конкретнее, системы регулирования расхода в настоящем описании, как используемые в операциях эксплуатации, так и в операциях нагнетания, операциях обработки приствольной зоны или иных операциях, включают в себя трубу и устройство регулирования расхода. Труба образует кольцевое пространство скважины снаружи изделия и включает в себя внешний элемент, образуя канал во внешнем элементе. По меньшей мере, участок внешнего элемента является проницаемым, создавая сообщение текучей средой между кольцевым пространством скважины и каналом. Устройство регулирования расхода размещено в канале и содержит по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент. По
- 9 023890 меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент выполнен с возможностью разделения канала по меньшей мере на два канала регулирования расхода. По меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент выполнен с возможностью разделения по меньшей мере одного по меньшей мере из двух каналов регулирования расхода по меньшей мере на две камеры регулирования расхода. Каждая по меньшей мере из двух камер регулирования расхода имеет по меньшей мере одно входное отверстие и одно выходное отверстие, каждое из которых выполнено с возможностью обеспечения прохода текучих сред через него и задержания частиц с размером больше заданного.
На фиг. 4 показана секция 240 скважины 242 в пласте 244. Секция 240 скважины показана как вертикальная секция скважины 242, но показана здесь только как пример, поскольку технологию можно использовать в вертикальных, горизонтальных или иначе ориентированных скважинах. Как показано на фиг. 4, скважина 242 включает в себя системы 246 регулирования расхода, размещенные функционально связанными с зонами добычи пласта 244. Конкретнее, на фиг. 4 показано, что настоящие технологии можно реализовать в различных конфигурациях и/или комбинациях технологий для создания системы 246 регулирования расхода согласно различным вариантам реализации, описанным и предложенным в данном документе. Например, на фиг. 1 показано, что системы 246 регулирования расхода включают в себя трубы 248, которые можно создать как трубу 248а первой конфигурации и/или как трубу 248Ь второй конфигурации, в каждой из которых различными способами создана проницаемая и непроницаемая секция, как описано дополнительно ниже и показано на соответствующих фигурах. Трубы 248, хотя отличаются, имеют некоторые общие элементы. Например, каждая труба 248 включает в себя внешний элемент 250, образующий канал 252 в трубе. Кроме того, каждый из внешних элементов 250 включает в себя проницаемый участок 254, выполненный с возможностью обеспечения прохода текучей среды через внешний элемент в канал.
На фиг. 4 дополнительно показано, что трубы 248 включают в себя устройство 256 регулирования расхода, которое может иметь любую из конфигураций, описанных в данном документе. Два примера устройства 256 регулирования расхода показаны на фиг. 4. Детали конструкции устройства регулирования расхода и его функционирование описаны более подробно ниже в данном документе и показаны на соответствующих фигурах. Вместе с тем, как введение, на фиг. 4 показано, что поток текучей среды, показанный стрелками 258, из пласта 244 в трубе 248 следует извилистому пути по меньшей мере через два механизма регулирования расхода, здесь представленных, как проницаемые участки, связанные с внешним элементом 250 и устройством 256 регулирования расхода. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения может быть предпочтительным использование общей конфигурации для каждой из систем 246 регулирования расхода по длине звена скважинной трубы, по длине зоны, изолированной пакерами, и/или по длине всего функционального участка скважинной колонны. В других вариантах реализации, как показано на фиг. 4, характеристики скважины, пласта и/или коллектора могут диктовать использование различных конфигураций систем регулирования расхода в одной скважине. Например, как показано схематично на фиг. 2, возможно, что два интервала добычи, такие как зоны 108с и 1084, находятся достаточно близко друг к другу, так что зонная изоляция обычными пакерами нецелесообразна. Различные зоны могут включать в себя пласты с различными характеристиками, требующие различного заканчивания для оптимальной эксплуатации. Конфигурация, такая как показана на фиг. 4, где системы регулирования расхода различной конфигурации размещены примыкающими друг к другу, может обеспечивать различное заканчивание отличающихся интервалов, и регулирование притоков из них, не требуя размещения пакеров между интервалами. Аналогично, использование многочисленных конфигураций систем регулирования расхода может быть подходящим в различных других обычных условиях месторождений.
На фиг. 5А и 5В показана система 246 регулирования расхода в коаксиальной конфигурации 260, также показанной на фиг. 4. Коаксиальная конфигурация 260 является одним примером различных вариантов реализации системы 24 6 регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. На фиг. 5А показана коаксиальная конфигурация 260 в полностью открытом состоянии, а на фиг. 5В показана коаксиальная конфигурация с камерой регулирования расхода 262, блокированной песком 264 или другими частицами (ниже, в общем, именуются песком) из пласта 244. Как видно на фиг. 5А, система 246 регулирования расхода в коаксиальной конфигурации 260 включает в себя трубу 248, включающую в себя внешний элемент 250, образующий канал 252. Трубы 248 могут включать в себя исключительно внешний элемент 250 или могут содержать внешний элемент 250 вместе с различными другими устройствами, такими как устройства, обычные в скважинных эксплуатационных колоннах. В вариантах реализации, где труба 248 включает в себя дополнительное устройство, следует понимать, что термин внешний во внешнем элементе 250 относится к каналу 252, образованному внешним элементом 250, а не к трубе 248. Труба 248 и внешний элемент 250 показаны на фиг. 5А, как цилиндрические элементы, обычные для промышленности; вместе с тем, другие формы и конфигурации можно также использовать, такие как эллипсоидная или полигональная. Форма трубы 248 может влиять на форму канала 252 и/или конфигурацию устройства 256 регулирования расхода, размещенного в канале 252. Кроме того или альтернативно, конфигурация внешнего элемента 250 может иметь большее влияние на конфигурацию канала 252 и/или устройство регулирования расхода. Например, внешний элемент 250 может быть приспособлен
- 10 023890 для создания проницаемых участков 254 и непроницаемых участков 266 в различных местах по длине и/или периферии, которые могут влиять на профиль расхода и поэтому на конфигурацию устройства 256 регулирования расхода. Соответственно, хотя на фиг. 5А и 5В показан пример коаксиальной конфигурации 260, другие коаксиальные конфигурации находятся в объеме настоящего изобретения. Аналогично, остальные конфигурации или варианты реализации, описанные и показанные в данном документе, являются просто примерами, и изменения форм и размеров различных частей находятся в объеме настоящего изобретения.
Системы 246 регулирования расхода настоящего изобретения включают в себя внешний элемент 250, описанный выше, и устройство 256 регулирования расхода, размещенное в канале 252. Устройство 256 регулирования расхода содержит по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент 268 и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент 270. По меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент 268 может иметь любую конфигурацию, выполненную с возможностью разделения канала 252 по меньшей мере на два канала 272 регулирования расхода. Как показано на фиг. 5А, образующий трубопровод конструктивный элемент 268 включает в себя трубу 274, размещенную во внешнем элементе 250 трубы 248. На фиг. 5А труба 274 и внешний элемент 250 являются концентрическими, приводя к номенклатуре коаксиальной конфигурации; вместе с тем, следует понимать, что трубу 274 можно размещать в любом положении в канале 252, включающем в себя смещенную от оси трубу 248 и/или примыкающую к внешнему элементу 250. По меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент 268, используемый для разделения канала 252 по меньшей мере в двух каналах 272 регулирования расхода, может содержать один физический элемент или может содержать многочисленные элементы, такие как трубы, стенки, отражатели и т.д.
Устройство 256 регулирования расхода также включает в себя по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент 270, показанный на фиг. 5А. На фиг. 5А образующий камеру конструктивный элемент 270 снабжен диском 276, перекрывающим кольцевое пространство между трубой 274 и внешним элементом 250. Соответственно, канал 252, образованный внешним элементом 250, разделен по меньшей мере на два канала 272 регулирования расхода и по меньшей мере две камеры 262 регулирования расхода. Аналогично образующему трубопровод конструктивному элементу 268, образующий камеру конструктивный элемент 270 может быть создан любой подходящей конфигурации, на которую может влиять конфигурация внешнего элемента 250 и/или конфигурация образующих трубопровод конструктивных элементов 268. Аналогично, число образующих камеру конструктивных элементов 270 и разнос между ними можно изменять в вариантах реализации в объеме настоящего изобретения. В коаксиальной конфигурации 260 на фиг. 5А образующие камеру конструктивные элементы 270 можно устанавливать в канале 252 через равные интервалы и/или можно устанавливать в канале на основе, по меньшей мере, частично измеренных или прогнозируемых свойств пласта 244 в зоне снаружи трубы 248.
Фиг. 5А и 5В иллюстрируют действия системы 246 регулирования расхода, описанной в данном документе. Действие системы сначала описывается в общем виде и затем конкретнее со ссылкой на конкретные элементы, показанные на фиг. 5А и 5В. Как описано выше, системы 246 регулирования расхода фиг. 5А и 5В являются идентичными, но находятся в двух отличающихся рабочих состояниях. В системах 246 регулирования расхода настоящего изобретения созданы по меньшей мере два канала 272 регулирования расхода из одного канала 252. Кроме того, по меньшей мере один из каналов 272 регулирования расхода разделен по меньшей мере одной камерой 262 регулирования расхода. По меньшей мере одна камера 262 регулирования расхода включает в себя по меньшей мере одно входное отверстие 278 и по меньшей мере одно селективное выходное отверстие 280. По меньшей мере одно входное отверстие 278 обеспечивает проход текучей среды снаружи трубы 248, то есть из кольцевого пространства скважины 282 между пластом 244 и трубой 248 через внешний элемент 250 в канал 252 или, конкретнее, в камеру 262 регулирования расхода. Входное отверстие 278 выполнено с возможностью создания по меньшей мере одного барьера ухудшению потока, такого как фильтрование песка 264 из потока. Соответственно, проницаемые участки 254 могут создавать входное отверстие 278, также создающее барьер ухудшению потока (т.е. ликвидацию поступления песка в скважину). Входное отверстие 278 может создавать барьер ухудшению потока любой подходящей конфигурации с использованием обычных механизмов борьбы с поступлением песка в скважину, таких как фильтры с проволочной намоткой, перфорированная насоснокомпрессорная труба, фильтры с заранее выполненной набивкой, щелевые хвостовики, сетчатые фильтры, металлокерамические фильтры и т.д.
После входа добываемой текучей среды в камеру 262 регулирования расхода текучая среда проходит к выходному отверстию 280, показанному на фиг. 5А, смещенному от входного отверстия 278. Выходное отверстие 280 также выполнено как барьер ухудшению потока с возможностью создания резервирования для противодействия различным скважинным условиям, которые могут ухудшать поток текучей среды. Например, как показано на фиг. 5А, выходное отверстие 280 из камеры 262 регулирования расхода может быть выполнено как проницаемый участок, выполненный с возможностью задерживать песок 264 или другие частицы с размером больше заданного. Конфигурация выходного отверстия может изменяться в зависимости от механизма ухудшения потока, противодействие которому осуществляют. Кроме того или альтернативно, можно создавать многочисленные выходные отверстия из камеры 262
- 11 023890 регулирования расхода, как описано ниже и показано на других фигурах в данном документе. Коаксиальная конфигурация 260 может быть выполнена с возможностью включения в состав двух выходных отверстий созданием перфорации, сетки или других форм проницаемости в образующем камеру конструктивном элементе 270. В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения конфигурацию выходных отверстий и входных отверстий можно координировать для создания резервирования против одинакового механизма (механизмов) ухудшения потока. Кроме того или альтернативно, входное отверстие и/или выходное отверстие могут быть выполнены с возможностью решения проблем, связанных с такими дополнительными и/или отличающимися механизмами.
На фиг. 5В показано резервирование настоящих систем 246 регулирования расхода. Входное отверстие 278 камеры 262 регулирования расхода имеет механическое повреждение, создающее поступление песка 264 в камеру 262 регулирования расхода, как показано, через отверстие 284 в проницаемом участке 254. Хотя проход песка через устройства борьбы с поступлением песка в скважину обычной эксплуатационной насосно-компрессорной трубы является значительным ухудшением потока, на фиг. 5В показано, что резервное средство управления настоящего изобретения создает выходное отверстие 280 из камеры 262 с подходящим оборудованием регулирования расхода для предотвращения выхода потока частиц с размером больше заданного из камеры регулирования расхода. Соответственно, песок 264 накапливается в камере до эффективного блокирования выходного отверстия 280 песком и блокирования, по меньшей мере по существу, прохода потока через камеру. В варианте реализации фиг. 5А и 5В поток из выходного отверстия проходит в другой канал регулирования расхода, не разделенный на камеры, и текучие среды перемещаются к поверхности. В других вариантах реализации поток, проходящий через выходное отверстие 280 из одной камеры 262 регулирования расхода, может проходить в другую камеру 262 регулирования расхода с одним или несколькими выходными отверстиями, выполненными с возможностью создания барьера против механизма ухудшения потока. Например, для противодействия рискам поступления песка с добываемыми текучими средами и/или рискам нежелательного блокирования песком путей потока. Когда поток текучей среды проходит из одной камеры регулирования расхода в другую камеру регулирования расхода, камеры можно расположить последовательно для создания ступенчатого регулирования и/или решения проблем многочисленных механизмов ухудшения потока. Например, первую камеру регулирования расхода можно выполнить с возможностью борьбы с поступлением более крупных частиц песка, а вторую камеру регулирования расхода можно выполнить с возможностью борьбы с поступлением более мелких частиц песка и т.д.
Предпочтительно, системы 246 регулирования расхода настоящего изобретения обеспечивают продолжение добычи из интервала или зоны, в которой возникла одна форма ухудшения потока. На фиг. 5В такое показано, как продолжение добычи через камеру 262 регулирования расхода текучих сред даже после отказа внешнего фильтра (входного отверстия 278) блокированной камеры
262 регулирования расхода, позволяющего песку входить в канал 252. Кроме того, хотя поток через нижнюю камеру регулирования расхода блокирован или, по меньшей мере, существенно ограничен, приток из пласта 244 может продолжаться через кольцевое пространство 282 скважины с входом в трубу 248 через входное отверстие 278, связанное с верхней, неблокированной камерой регулирования расхода. Путь потока через кольцевое пространство 282 скважины создает еще одну форму резервирования, созданную настоящими системами регулирования расхода. Конкретно, в случае, когда нижняя камера регулирования расхода блокирована скоплением нерастворимых отложений на своем входном отверстии или другим закупориванием на внешнем элементе и входном отверстии, приток из пласта может продолжаться через кольцевое пространство 282 скважины с входом в смежные камеры регулирования расхода.
Системы 246 регулирования расхода настоящего изобретения, такие как показанные на фиг. 5А и 5В, можно выполнить со смещением выходного отверстия 280 камеры регулирования расхода от входного отверстия 278 камеры регулирования расхода, способом, показанным на фиг. 5А и 5В. Одним из механизмов ухудшения потока, которое оборудование заканчивания стремится предотвратить или решить связанные с ним проблемы, является поступление песка 264 при обеспечении прохода текучих сред в канал. В обычных способах используют фильтры или другие проницаемые материалы для предотвращения прохода частиц с обеспечением прохода текучих сред. Вместе с тем, проницаемость неизбежно уменьшает структурную целостность проницаемых участков. При воздействии несущих твердые частицы текучих сред на проницаемые участки обычным является отказ данных участков и появление сквозных отверстий в проницаемом участке, таких как отверстие 284 на фиг. 5В. Такие отверстия сводят на нет способность борьбы проницаемых участков с поступлением песка в скважину и создают проход песка в эксплуатационное оборудование. Риск механического отказа проницаемых участков увеличивается в обсаженных и/или обработанных гидроразрывом скважинах, где добываемые текучие среды входят в кольцевое пространство 282 скважины из дискретных, сфокусированных источников.
Смещение между входным отверстием 278 камеры регулирования расхода и выходным отверстием 280 камеры регулирования расхода в одном или нескольких вариантах реализации изобретения может создавать дополнительный барьер против ухудшения потока вследствие механического отказа оборудования заканчивания. Как показано на фиг. 5, в примере варианта реализации поток, входящий в камеру 262 регулирования расхода, проходит через входное отверстие 278 в первом направлении, проходит че- 12 023890 рез камеру регулирования расхода во втором направлении и выходит через выходное отверстие 280 после прохода в третьем направлении. Устройство 256 регулирования расхода включает в себя непроницаемые участки 266, выполненные с возможностью создания упрочненного конструктивного элемента в окрестности входного отверстия 278 в камеру 262 регулирования расхода. Соответственно, хотя входное отверстие 278 может обусловливать концентрацию текучих сред в конкретном направлении потока, устройство 256 регулирования расхода выполнено с возможностью перенаправления данной энергии по второму направлению потока, рассеивая энергию, которую несут вовлеченные в поток частицы, и заставляя частицы выпадать из потока. Данный начальный поворот может являться достаточным для уменьшения риска механических поломок, создаваемых воздействием на проницаемые участки частиц, вовлеченных в поток. Вместе с тем, в некоторых вариантах реализации, таких как показаны на фиг. 5А и 5В, применены другие изменения направления потока перед проходом через выходное отверстие 280. Извилистый путь, по которому следуют частицы, стремящиеся пройти через эксплуатационное трубу 248 с добытыми текучими средами, уменьшает энергию частиц и содействует выполнению задачи проницаемого участка, создающего выходное отверстие 280 из камеры регулирования расхода. Извилистый путь можно создавать различными способами, некоторые из которых показаны и описаны в настоящем изобретении, и все находятся в объеме настоящего изобретения.
На фиг. 6А-6Р показаны и описаны ниже дополнительные варианты реализации и признаки систем регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. На фиг. 6А-6Р весьма схематично представлены комбинации проницаемых поверхностей и непроницаемых поверхностей, которые можно использовать для выполнения каналов регулирования расхода и камер регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. Хотя проницаемые участки, представленные пунктирными линиями, визуально аналогичны обычным фильтрам с проволочной намоткой, которые можно использовать в настоящем изобретении, проницаемые участки, показанные здесь, более широко и схематично представляют любые различные способы, которыми можно обеспечивать проход текучих сред через внешний элемент в камеру регулирования расхода. Для ясности описания различных схем фиг. 6А-6Р использованы номера ссылки, отличающиеся от номеров ссылки аналогичных или идентичных элементов или признаков фиг. 4 и 5. Аналогично, на остальных фигурах в данном документе могут использоваться отличающиеся номера ссылки для ясности описания данных фигур. Термины и номенклатура, используемые для ссылок на общие элементы и признаки, согласованы по фигурам и могут относиться к рассмотрению аналогичных признаков различных вариантов реализации, описанных в данном документе.
На фиг. 6А-6С схематично показаны три различных рабочих конфигурации системы 300 регулирования расхода. Система 300 регулирования расхода на фиг. 6А-6С включает в себя внешний элемент 302, образующий кольцевое пространство 304 скважины между пластом 306 и внешним элементом 302. Вместе с тем, для целей рассмотрения и упрощения показана только половина продольного сечения. Как рассмотрено выше, внешний элемент 302 также образует канал 308 во внешнем элементе 302. Кроме того, система 300 регулирования расхода дополнительно включает в себя устройство 310 регулирования расхода, включающее в себя образующие трубопровод конструктивные элементы 312, выполненные с возможностью разделения канала 308 по меньшей мере на два канала 314 регулирования расхода, и образующие камеру конструктивные элементы 316, выполненные с возможностью разделения по меньшей мере одного канала 314 регулирования расхода по меньшей мере на две камеры 318 регулирования расхода. Как один пример варианта реализации, который может представлять схема на фиг. 6А-6С, коаксиальная конфигурация на фиг. 5А и 5В должна иметь вид продольного сечения, сравнимый с видом фиг. 6А-6С.
На фиг. 6А-6С показана система 300 регулирования расхода с выходными отверстиями 320 из камер 318 регулирования расхода, выполненных с возможностью селективного открытия. Как видно на фиг. 6А, в сравнении с фиг. 6А-6С выходные отверстия 320, оба, закрыты на фиг. 6А, предотвращая проход потока текучей среды через камеры 318 регулирования расхода. Соответственно, на фиг. 6А показана первая рабочая конфигурация систем регулирования расхода в объеме настоящего изобретения, в которой система регулирования расхода эффективно действует как секция неперфорированной трубы. Как показано стрелкой 322 направления потока, текучая среда в кольцевом пространстве 304 скважины эффективно остается в кольцевом пространстве скважины при проходе системы 300 регулирования расхода. Аналогично, как показано стрелкой 324 направления потока, текучая среда в канале 314а регулирования расхода (которая могла войти в канал регулирования расхода с участка скважины, более близкого к дну забоя) остается в канале 314а регулирования расхода.
На фиг. 6В показаны рисунки потока, когда одно из выходных отверстий 320 открыто. Как показано на фиг. 6А-6С, образующие камеру конструктивные элементы 316 являются более чем просто диском, показанным на фиг. 5, и включают в себя как проницаемые участки, так и непроницаемые участки, которые вместе выполнены с возможностью создания селективно открываемого выходного отверстия 320, представленного выше. Выходное отверстие 320 можно селективно открывать с помощью различных методик, включающих в себя химические средства (растворение или другие модификации участков непроницаемого участка, включающего в себя реагирующие на воздействие материалы), механические средства (скользящие муфты или другие элементы, перемещающиеся гидравлически, электрически или
- 13 023890 действием других сигналов и средств управления) или другие средства (такие как перфорационные отверстия или другие известные скважинные инструменты). Следует понимать, что физический вариант реализации селективного открытия выходного отверстия 320 можно схематично показать здесь или в любом другом подходящем способе, таком как фильтр с проволочной намоткой с пространством, заполненным растворимым или уменьшающимся в размере материалом для обеспечения прохода между намотанной проволокой.
После открытия выходного отверстия 320 текучая среда из кольцевого пространства 304 скважины проходит в камеру 318а регулирования расхода через выходное отверстие 320 и в канал 314а регулирования расхода для дополнительного перемещения в скважине к поверхности. На фиг. 6В показано, что селективное открытие выходного отверстия 320 обеспечивает оператору управление, при котором камеры 318 регулирования расхода являются рабочими в любое заданное время, что можно использовать для управления рабочими дебитами или управления применением типа заканчивания (например, предотвращая проход более мелких или более крупных частиц). В некоторых вариантах реализации селективное открытие выходных отверстий 320 дает оператору возможность устанавливать добычу из конкретных зон добычи. Например, как показано на фиг. 6В, текучие среды получают через камеру 318а регулирования расхода и соответствующее выходное отверстие, когда поток через камеру 318Ь регулирования расхода блокирован закрытым выходным отверстием. Следовательно, и как показано на фиг. 6С, проход потока через камеру 318а регулирования расхода блокирован скоплением песка 326 выходным отверстием 320а, выполненным с возможностью задерживать частицы с размером больше заданного. Когда добыча через камеру 318а регулирования расхода, по существу, блокирована скопившимся песком 326, камеру 318Ь регулирования расхода и выходное отверстие 320Ь можно открыть для обеспечения продолжения добычи из зоны добычи, продолжая осуществлять защиту операции добычи от ухудшения потока, такого как выносом песка в данном примере. При ступенчатом изменении добычи в зоне добычи величину притока из такой зоны можно поддерживать в течение более продолжительного времени без капитального ремонта. В некоторых вариантах реализации выходные отверстия 320Ь можно выполнить с возможностью применения различной степени контроля поступления песка в скважину в сравнении с выходным отверстием 320а. Например, признаки контроля поступления песка в скважину выходного отверстия 320Ь могут допускать проход более крупных частиц для предотвращения скопления песка 326 на выходном отверстии, блокирующего поток через выходное отверстие 320Ь, который может обеспечить продолжение добычи с регулируемым количеством поступления песка или мелкодисперсного материала. Кроме того или альтернативно, разнос между входными отверстиями 328 соответствующих камер регулирования расхода может быть достаточно большим для эффективного ограничения или предотвращения прохода песка из зоны одного пласта (например, зоны, примыкающей к камере 318а регулирования расхода) к входному отверстию смежной камеры регулирования расхода через кольцевое пространство 304 скважины. Соответственно, конфигурация выходных отверстий 320а и 320Ь в смежных камерах регулирования расхода может отличаться для задержания песка, поступление, которое прогнозируют из различных зон пласта. Конфигурацию выходных отверстий, задерживающих частицы с размером больше заданного, можно выполнить на основе изменения от камеры к камере или для всей скважины. В любом случае, на заданный размер, который задерживает данное выходное отверстие, может влиять пласт, скважина, заканчивание, режим эксплуатации скважины, конструктивное исполнение системы регулирования расхода и различные другие факторы.
На фиг. 6С дополнительно показано, что одну или несколько камер можно создавать с ничем не оснащенным отверстием 332 без признаков борьбы с поступлением песка, таким как выходное отверстие 332, показанное в камере 318а регулирования расхода. Такое выходное отверстие можно создавать в различных условиях, где экономика или условия в скважине больше не требуют или не предполагают необходимости настоящих резервных систем регулирования расхода. Например, устройства резервного управления настоящих систем регулирования расхода можно реализовать в некоторый период времени для максимизирования жизненного цикла после заканчивания и продуктивности интервала скважины при минимизировании поступления песка. Вместе с тем, может существовать время в жизненном цикле скважины, когда некоторое количество поступления песка является приемлемым в отличие от капитального ремонта. Например, если вся система регулирования расхода в оборудовании заканчивания блокирована, и следующий этап состоит в извлечении эксплуатационной насосно-компрессорной трубы для капитального ремонта, может являться предпочтительным открытие ничем не оснащенного выходного отверстия 332 в одной или нескольких камерах регулирования расхода для продолжения добычи на время прогнозируемого поступления песка или мелкодисперсного материала.
Хотя на фиг. 6А-6С показаны профили потока в системе 300 регулирования расхода со ступенчатым использованием различных камер 318 регулирования расхода, профиль потока через входное отверстие 328, через камеру 318 регулирования расхода и через выходное отверстие 320 является представляющим профили потока вариантов реализации, описанных в настоящем изобретении. Аналогично, схематичное представление мест и ориентации камер регулирования расхода, каналов регулирования расхода, внешнего элемента, образующих трубопровод конструктивных элементов, образующих камеру конструктивных элементов, входных отверстий, выходных отверстий и т.д., все представлено только как
- 14 023890 пример и можно осуществлять или реализовать в любой подходящей конфигурации, включающей в себя описанную более детально в данном документе. Как описано выше, любой один или несколько данных компонентов можно по-разному обозначать в контексте нагнетания и в контексте добычи, как описано выше. Например, выходное отверстие 320 можно считать входным отверстием в камеру регулирования расхода и входное отверстие 328 можно считать выходным отверстием из камеры регулирования расхода.
На фиг. 6Ώ-6Ρ показаны дополнительные схемы систем 300 регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. Система 300 регулирования расхода на фиг. 6Ώ-6Ρ включает в себя много признаков, аналогичных описанным выше, выполненных в отличающемся варианте реализации. Система 300 регулирования расхода включает в себя внешний элемент 302, выполненный с возможностью создания входного отверстия 328, проходящего через него, и образования канала 308 в нем. Система 300 регулирования расхода размещена в скважине так, что внешний элемент 302 образует кольцевое пространство 304 скважины между пластом 306 и внешним элементом. Аналогично варианту реализации, описанному выше, система 300 регулирования расхода фиг. 6Ό-6Ρ включает в себя устройство 310 регулирования расхода, выполненное с возможностью размещения во внешнем элементе 302. Устройство 310 регулирования расхода включает в себя по меньшей мере один образующий трубопровод конструктивный элемент 312, образующий по меньшей мере два канала 314 регулирования расхода в канале 308. Кроме того, устройство 310 регулирования расхода включает в себя по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент 316 выполненный с возможностью разделения по меньшей мере одного канала 314 регулирования расхода по меньшей мере на две камеры 318 регулирования расхода. Кроме того, устройство 310 регулирования расхода выполнено с возможностью создания по меньшей мере одного выходного отверстия 320 из камеры 318 регулирования расхода.
Как показано на фиг. 6Ό-6Ρ, системы 300 регулирования расхода в объеме настоящего изобретения могут включать в себя два или больше выходных отверстий 320 на камеру 318 регулирования расхода. Прослеживая ход работ на фиг. 60-фиг. 6Ρ, можно видеть, что первое выходное отверстие 320 открыто на фиг. 6Ώ для обеспечения прохода потока через камеру 318 регулирования расхода. Выходное отверстие 320 создано с проницаемым участком 330 или другими признаками для противодействия по меньшей мере одному механизму ухудшения потока. Например, выходное отверстие 320 можно снабдить фильтром или сеткой, задерживающей частицы с размером больше заданного. Кроме того или альтернативно, выходное отверстие 320 можно выполнить с возможностью противодействия механическому разрыву фильтра или сетки с гидравлическим смещением от входного отверстия 328, как рассмотрено выше. Как показано на фиг. 6Ώ, одно выходное отверстие 320 открыто, а другое закрыто. В некоторых вариантах реализации два или больше выходных отверстий могут быть открыты в одно время, в зависимости от параметров потока, необходимых для конкретной скважины, зоны и/или камеры эксплуатационного оборудования.
Как показано на фиг. 6Е, второе выходное отверстие 320 открыто, если первое выходное отверстие 320 эффективно и/или, по существу, закрыто скоплением 326 песка или других частиц. Селективное открытие выходных отверстий 320 обеспечивает оператору регулирование потока через индивидуальные камеры регулирования расхода. В некоторых вариантах реализации селективным открытием выходных отверстий управляют с поверхности любым подходящим средством. Управление с поверхности открытием выходного отверстия является приемлемым, поскольку задержки в открытии выходного отверстия не вводят увеличенных рисков ухудшения потока или повреждения эксплуатационного оборудования. Кроме того или альтернативно, управление различными селективно открывающимися выходными отверстиями 320 можно осуществлять пассивно или без прямого вмешательства оператора или действий на поверхности. Например, второе открытое выходное отверстие 320 на фиг. 6Е можно выполнить открывающимся, когда давление в камере 318 регулирования расхода превышает заданную ставку, выбранную для указания, что первое выходное отверстие достаточно блокировано частицами. Кроме того или альтернативно, установка второго выходного отверстия в камере может быть достаточной с выполнением его эффективного закрытия, пока первое выходное отверстие не станет достаточно блокированным. Например, на фиг. 6Е поток в кольцевом пространстве 304 скважины показан перемещающимся справа налево. Поток должен стремиться входить во входное отверстие 328 и продолжать перемещение справа налево к первому отверстию 320, которое показано открытым на фиг. 6Ώ и закрытым на фиг. 6Е. Природные силы не должны направлять существенных потоков ко второму выходному отверстию 320, пока не возникнет существенное противодавление на первом выходном отверстии.
Как описано выше, в некоторых вариантах реализации ступенчатое или селективное открытие выходных отверстий можно реализовать с целью поддержания дебитов добычи в течение увеличенного периода времени из одного участка пласта. Кроме того или альтернативно, ступенчатое или селективное открытие выходных отверстий можно реализовать с целью противодействия различным механизмам ухудшения потока и/или различным уровням рисков ухудшения потока. Как один пример такого варианта реализации, первое выходное отверстие может быть выполнено задерживающим частицы первого заданного размера, а второе выходное отверстие может быть выполнено задерживающим частицы второго большего заданного размера. Соответственно, скважину, или зону скважины, можно эксплуатировать в
- 15 023890 первом периоде времени, в котором все частицы больше первого меньшего заданного размера задерживаются и скапливаются против выходного отверстия. Когда второе выходное отверстие открывают, поток может восстанавливаться или продолжаться из данной камеры и должен обеспечивать проход частиц меньше второго заданного размера через выходное отверстие. Такой вариант реализации может являться подходящим, когда качественно отличающиеся притоки и/или риски допускаются на различных этапах жизненного цикла скважины. На фиг. 6Р показана еще одна дополнительная конфигурация системы 300 регулирования расхода, в которой оба выходных отверстия 320, включающие в себя проницаемые участки 330, блокированы. В таких условиях поток через камеру 318 должен быть блокирован. Вместе с тем, в некоторых вариантах реализации, может являться приемлемым открытие не оснащенного ничем выходного отверстия 332, не выполненного с возможностью задерживать частицы или иначе предотвращать или противодействовать механизму ухудшения потока. Поток может затем возобновляться через камеру 318 регулирования расхода. Такой вариант реализации можно использовать, когда риск поступления песка необходимо минимизировать или когда риски поступления песка являются приемлемыми при учете других условий, связанных с продолжением эксплуатации скважины, таких как стоимость капитального ремонта и т.д.
На фиг. 7А-7С схематично показаны дополнительные варианты реализации систем регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. Выше описана и показана на фиг. 5А и 5В коаксиальная конфигурация систем регулирования расхода, и на фиг. 6А-6Р показаны схемы потоков, отличающие различные конфигурации и варианты реализации, подлежащие описанию в данном документе. На фиг. 7А показан вид с торца разветвленной на три направления системы 350 регулирования расхода. Как и другие варианты реализации, описанные и заявленные в данном документе, разветвленная на три направления система 350 регулирования расхода включает в себя внешний элемент 302, образующий внутренний канал 308. Как показано на фиг. 7А, канал 308 разветвлен на три направления устройством 310 регулирования расхода, включающим в себя образующие трубопровод конструктивные элементы 312 в форме трех перегородок 352. Перегородки 352 разделяют канал 308 на три канала 314 регулирования расхода, любой один или несколько из которых можно разделить дополнительно образующими камеру конструктивными элементами (не показано). Разветвленная на три направления конфигурация 350 на фиг. 7А представляет различные способы возможного размещения образующих трубопровод конструктивных элементов для разделения канала 308 на два или больше каналов 314 регулирования расхода. Перегородки 352 могут иметь конфигурацию сплошных панелей и/или могут быть выполнены с возможностью создания выходных отверстий (не показано на фиг. 7А), таких как описанные в данном документе, для обеспечения прохода потока между смежными каналом 314 регулирования расхода и/или камерами. Дополнительно, более детальные примеры разветвленных на три направления и/или многоветвевых систем 350 регулирования расхода приведены ниже.
На фиг. 7В показана схема вида с торца другого варианта реализации разветвленной системы регулирования расхода. На фиг. 7В схематично показана система 300 регулирования расхода в коаксиальноразветвленной конфигурации 360. Коаксиально-разветвленная конфигурация 360 является еще одним примером различных способов возможной реализации устройства 310 регулирования расхода во внешнем элементе 302 системы 300 регулирования расхода. Как показано, коаксиально-разветвленная конфигурация 360 включает в себя множество образующих трубопровод конструктивных элементов 312, включающих в себя внутреннюю трубу 362 и три перегородки 364, проходящие между внешним элементом 302 и внутренней трубой 362, перегораживающие или разделяющие кольцевое пространство между ними на многочисленные каналы 314 регулирования расхода. Кроме того, внутренняя труба 362 создает еще один канал 314 регулирования расхода. Любой один или несколько данных каналов 314 регулирования расхода можно разделять на камеры регулирования расхода (не показано) с использованием образующих камеру конструктивных элементов (не показано), которые можно выполнить конформными или, по существу, конформными в габаритах канала 314 регулирования расхода. В примерах вариантов реализации каждый из внешних каналов 314а регулирования расхода можно формировать в камеры регулирования расхода, а внутренний канал 314Ь регулирования расхода можно оставить открытым для беспрепятственного прохода потока текучих сред через колонну насосно-компрессорной трубы. Аналогично схеме фиг. 7А, образующие трубопровод конструктивные элементы 312 на фиг. 7В, включающие в себя внутреннее трубу 362 и перегородки 364, можно выполнить как сплошные панели и/или можно выполнить с созданием выходных отверстий (не показано на фиг. 7В), таких как выходные отверстия, описанные в данном документе, обеспечивающие проход потока между смежными каналами регулирования расхода и/или камерами.
На фиг. 8Λ-8Ω показан еще один пример варианта реализации коаксиально-разветвленной конфигурации 360. В данном варианте устройство 310 регулирования расхода может включать в себя многочисленные образующие трубопровод конструктивные элементы 312, размещенные и выполненные любым подходящим способом для создания по меньшей мере двух каналов 314 регулирования расхода из канала 308, образованного внешним элементом 302. Как показано на фиг. 8А, коаксиально-разветвленная конфигурация 360 эффективно создает множество концентрических каналов 314а, 314Ь, 314с регулирования расхода, с использованием многочисленных внутренних труб 362. Внешний элемент включает в
- 16 023890 себя по меньшей мере одно входное отверстие 328 в канал 308 и, конкретно, в канал 314а регулирования расхода.
Как также показано на фиг. 8А, после входа текучей среды в канал 308 она имеет возможность пройти в камеру 318а регулирования расхода, образованную образующими трубопровод конструктивными элементами 312, образующими камеру конструктивными элементами 316 и внешним элементом 302. Текучая среда во внешнем канале 314а регулирования расхода или внешней камере 318а регулирования расхода может затем выходить из камеры регулирования расхода через выходные отверстия 320, созданные в образующем трубопровод конструктивном элементе 312, которые могут иметь любую подходящую форму для выходных отверстий, создающих сообщение текучей средой между внешним каналом 314а регулирования расхода и промежуточным каналом 314Ь регулирования расхода. Конфигурация выходного отверстия 320 может изменяться в зависимости от механизма ухудшения потока, для которого система 300 регулирования расхода приспособлена. Являющиеся примером выходные отверстия могут создавать проницаемый участок, такой как описан выше, выполненный с возможностью задержания частиц материала с размером больше заданного.
Как показано в конфигурации внешнего элемента 302, входное отверстие 328, создающее сообщение между кольцевым пространством 304 скважины и каналом 308, можно выполнить с возможностью противодействия ухудшению потока, как описано в данном документе. Например, входное отверстие 328 может являться фильтром с проволочной намоткой, сеткой или конфигурацией, приспособленной для борьбы с поступлением песка в скважину. Примеры конфигурации внешнего элемента 302 могут включать в себя входное отверстие 328, созданное фильтром с проволочной намоткой, имеющим промежутки между примыкающими проволоками, достаточные для задержания пластового песка, поступающего в ствол скважины, с размером больше заданного. Другие участки внешнего элемента 302 можно создавать любым подходящим способом, такие как из неперфорированной трубы, непроницаемого материала, намотанного снаружи на проницаемый материал, или фильтра с проволочной намоткой без промежутков между примыкающими проволоками. Изготовление фильтра с проволочной намоткой хорошо известно в технике и включает в себя намотку проволоки с заданным шагом для получения некоторого зазора между смежными проволоками. В некоторых вариантах реализации подходящие внешние элементы можно изготавливать с изменением шага, используемого для изготовления обычных фильтров с проволочной намоткой. Например, один участок внешнего элемента можно подготовить намоткой фильтра с проволочной намоткой с необходимым шагом, которая должна задерживать пластовый песок с размером больше заданного и намоткой следующего участка с нулевым или близким к нулевому шагом (без промежутка) для создания, по существу, непроницаемого материала секции. Другие участки внешнего элемента 302 можно наматывать с изменяющимся шагом для создания секций различной проницаемости или непроницаемых секций.
Внутреннюю трубу 362 можно создавать способом, аналогичным описанному для внешнего элемента 302, с использованием методик фильтра с проволочной намоткой. Используя различные известные конфигурации проволоки и различный шаг, можно создавать выходные отверстия 320 в проницаемых участках в многочисленных конфигурациях, подходящих для задержания частиц любого заданного размера. Кроме того или альтернативно, проницаемые участки на устройстве 310 регулирования расхода в сравнении с проницаемым входным отверстием на внешнем элементе 302 можно создавать другими подходящими способами, дающими необходимые функциональные возможности, такие как селективное открытие выходных отверстий 320, описанное выше и показанное на фиг. 6. В вариантах реализации, где выходное отверстие 320 из камеры 318 регулирования расхода гидравлически смещено от входного отверстия 328 в камеру регулирования расхода, можно иметь больше гибкости в конфигурации выходного отверстия. Как рассмотрено выше, гидравлически смещенные входное отверстие 328 и выходные отверстия 320 создают непроницаемый и поэтому более прочный образующий трубопровод конструктивный элемент 312 в зоне на пути текучей среды из кольцевого пространства 304 скважины через входное отверстие 328, для противодействия механическому повреждению образующего камеру конструктивного элемента 312 силой входящих текучей среды и/или частиц.
В конфигурации, показанной на фиг. 8А-8И, канал 308 разделен на два кольцевых канала 314 регулирования расхода внутренней трубой 362, которые дополнительно разделены на продольные каналы регулирования расхода перегородками 364, проходящими в кольцевых каналах (см. фиг. 8В-8И). Поток, входящий канал 314 регулирования расхода через входное отверстие 328, сталкивается с непроницаемым элементом образующего трубопровод конструктивного элемента 312, как показано стрелками 366 направления потока на фиг. 8А. Поток затем отклоняется с рассеиванием энергии, которую несут текучие среды и частицы в потоке, продольно в продольных каналах 314 регулирования расхода, созданных и образованных устройством регулирования расхода и образующим трубопровод конструктивным элементом 312, как видно по стрелкам 368 направления потока. Поток затем изолируется продольно образующими камеру конструктивными элементами 316. Выходные отверстия 320, которые могут являться выходными отверстиями селективного открытия, создают сообщение текучей средой между внешним продольным каналом 314а регулирования расхода и промежуточным продольным каналом 314Ь регулирования расхода. Как рассмотрено выше, и аналогично входному отверстию 328, выходные отверстия 320
- 17 023890 можно создавать с проницаемым участком или в другой подходящей конфигурации для задержания частиц с размером больше заданного. Поток в промежуточном канале 314Ь регулирования расхода может затем проходить через выходное отверстие 320 во внутренний канал 314с регулирования расхода, как видно по стрелкам 370 направления потока, или может проходить продольно по промежуточному каналу 314Ь регулирования расхода, как видно по стрелкам 372 направления потока. Например, в случае, когда одно из выходных отверстий 320 из промежуточного канала 314Ь регулирования расхода становится блокированным скоплением частиц, текучие среды могут проходить продольно к другому выходному отверстию 320 для поддержания добычи из соответствующей секции эксплуатационной трубы. Кроме того или альтернативно, выходные отверстия из промежуточного канала 314Ь регулирования расхода могут быть гидравлически смещены (не показано) от выходных отверстий из внешнего канала 314с регулирования расхода. После прохода текучих сред через выходное отверстие 320 из промежуточного канала 314Ь регулирования расхода во внутренний канал 314с регулирования расхода текучие среды являются гидравлически связанными с поверхностью и являются частью потока добычи, показанного стрелками 374 направления потока.
В некоторых вариантах реализации внешний канал 314а регулирования расхода и соответствующее выходное отверстие могут быть выполнены с возможностью создания начального фильтра для задержания более крупных частиц, позволяющего более мелким частицам проходить через него, и промежуточный канал 314Ь регулирования расхода и соответствующее выходное отверстие могут быть выполнены с возможностью создания конечного фильтра для удаления более мелких частиц. Кроме того или альтернативно, внешние и промежуточные каналы регулирования расхода и соответствующие выходные отверстия могут являться, по существу, аналогичными и создавать резервирование с аналогичным уровнем фильтрации, а не с отличающимися степенями фильтрации. В любом случае, если входное отверстие 328 выходит из строя и позволяет частицам входить в канал 308, внешний канал 314а регулирования расхода и соответствующее выходное отверстие создают первый барьер на пути инфильтрации песка в поток 374 добычи. Кроме того, в случае если выходное отверстие 320 из внешнего канала 314а регулирования расхода выполнено с возможностью обеспечения прохода некоторых частиц через него или в случае механической поломки выходного отверстия, промежуточный канал 314Ь регулирования расхода и соответствующее выходное отверстие создает второй барьер на пути инфильтрации песка в поток добычи. В соединении с рассеиванием энергии гидравлически смещенными входными отверстиями и выходными отверстиями система 300 регулирования расхода настоящего изобретения дает улучшенные возможности предотвращения ухудшения потока вследствие создания многочисленных резервных путей потока во внешнем элементе 302 и канале 308. В случае, когда каждое из выходных отверстий из данной камеры 318 регулирования расхода блокировано или по существу блокировано вследствие скопления частиц (или вследствие возможной конфигурации селективного открытия), добываемые текучие среды из примыкающего пласта могут входить в кольцевое пространство 304 скважины и перемещаться к примыкающему участку эксплуатационной колонны насосно-компрессорных труб, который еще не блокирован. Соответственно, резервные пути потока и резервные системы обеспечивают продолжение операций добычи, предотвращая инфильтрацию песка и противодействуя другим формам ухудшения потока.
На фиг. 8В-8Э показаны поперечные сечения фиг. 8А по линиям, указанным на фиг. 8А, при этом одинаковые элементы указаны одинаковыми позициями. Данные фигуры показывают переход от проницаемых стен (пунктирные линии) к непроницаемым стенам (сплошные линии) на основе расположения в стволе скважины. Кроме того, что не показано на фиг. 8А-8Э. любой один из образующих трубопровод конструктивных элементов 312, такой как перегородки 364, можно создавать с проницаемыми участками, создавая выходные отверстия из одного продольного канала регулирования расхода в смежный канал регулирования расхода. Сообщение текучей средой между продольными каналами регулирования расхода, показанными на фиг. 8А-8Э, может создавать дополнительное резервирование путей потока для пропуска потока текучей среды с противодействием механизмам ухудшения потока. Конфигурации и расстановка выходных отверстий, выполненных в перегородках 364, может использовать принципы гидравлического смещения, описанные выше, такие как размещение с продольным смещением от входного отверстия 328. Кроме того или альтернативно, выходные отверстия на перегородках можно размещать продольно совмещенными с входным отверстием 328, при этом сохраняя преимущества создания гидравлического смещения, описанного выше. Как описано выше, гидравлическое смещение между входными отверстиями и выходными отверстиями можно реализовать для рассеивания энергии во входящих потоках, действующих против сплошной поверхности с большей устойчивостью образующего трубопровод конструктивного элемента, а не выходного отверстия. Смещение обусловливает изменение направлений входящего потока после входа в канал регулирования расхода (например, с радиального направления потока через входное отверстие на продольное направление потока на фиг. 8А). Продольно смещенные выходные отверстия, показанные на фиг. 8А, вызывают другое изменение направления потока, когда поток проходит через выходное отверстие (например, с продольного направления потока в трубопроводе на радиальное направление потока через выходное отверстие). В вариантах реализации с выполнением одного или нескольких выходных отверстий в перегородках 364 создаются аналогичные изменения направления потока. Например, радиальный поток через входное отверстие меняется на поток по окружно- 18 023890 сти вследствие связи между сплошной внутренней трубой и выходным отверстием в перегородке.
На фиг. 9Ά-9Ό показан пример системы 300 регулирования расхода, дополнительно приспособленной к использованию в операциях, требующих прохождения потока в реверсивном направлении или направлении закачки, таких как операции обработки приствольной зоны и/или операции установки гравийных фильтров. Конфигурации на фиг. 9Ά-9Ό являются аналогичными во многих отношениях коаксиально-разветвленной конфигурации 360 на фиг. 8Ά-8Ό, и аналогичные позиции относятся к аналогичным элементам без специальных ссылок для фиг. 9Ά-9Ό. Как показано на фиг. 9Ά-9Ό, один или несколько каналов 314 регулирования расхода можно выполнить как нагнетательный трубопровод 376. Показанный пример конфигурации включает в себя шунтирующую трубу 378, размещенную в нагнетательном трубопроводе 376, и сопла 380, проходящие от шунтирующей трубы через внешний элемент 302. Когда шунтирующую трубу 378 используют, нагнетательный трубопровод 376 может иметь достаточно остающегося пространства, обеспечивающего использование канала регулирования расхода также для целей добычи. Άльтернативно, канал регулирования расхода, в котором размещена шунтирующая труба, можно приспособить для исключительного использования, как трубопровода для шунтирующей трубы. Кроме того или альтернативно, один или несколько каналов 314 регулирования расхода можно приспособить для операций нагнетания без использования шунтирующих труб 378. Например, использование сплошных непроницаемых образующих трубопровод конструктивных элементов и надлежащих входных отверстий и выходных отверстий может обеспечивать использование одного канала регулирования расхода для операций нагнетания, при этом смежный канал регулирования расхода приспосабливают для операций добычи. Ведение в состав шунтирующих труб 378 и/или нагнетательных трубопроводов 376 может обеспечивать использование настоящих систем регулирования расхода в операциях заполнения гравийных фильтров так, как описано в патентах СШΆ № 4945991, 5082052 и 5113935.
На фиг. 10Ά и 10В показаны вид сбоку с вырезом и вид сечения соответственно еще одного варианта реализации систем 400 регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. Хотя эксцентрическая конфигурация 402 показана и описана отдельно от вариантов реализации и конфигураций, описанных выше, признаки и аспекты данного варианта реализации, с другими вариантами реализации и конфигурациями, описанными в данном документе, являются взаимозаменяемыми. Например, конфигурации выходных отверстий и входных отверстий, описанные выше для коаксиального варианта реализации, разветвленного варианта реализации и/или коаксиально-разветвленного варианта реализации, можно использовать в эксцентрической конфигурации 402 без специальных повторов таких признаков или конфигураций для эксцентрической конфигурации. Άналогично вариантам реализации, описанным выше, эксцентрическая конфигурация 402 создает резервирование пути потока и резервные контрмеры против ухудшения потока для улучшения долговечности и функциональных возможностей скважинного оборудования. Эксцентрическая конфигурация 402 на фиг. 10Ά и 10В показана в контексте противодействия механизму ухудшения потока с инфильтрацией песка, но также эффективна в противодействии нарастанию нерастворимых отложений на входных отверстиях эксплуатационного оборудования. Кроме того, поскольку увеличение поступления песка часто связано с соответствующим увеличением обводненности, настоящие системы регулирования расхода могут эффективно работать, противодействуя механизму ухудшения потока обводненностью.
Как показано на фиг. 10Ά и 10В, эксцентрическая конфигурация 402 включает в себя трубу 404 с внешним элементом 406, образующим канал 408. В канале 408 размещено устройство 410 регулирования расхода с образующими трубопровод конструктивными элементами 412, выполненными с возможностью разделения канала 408 по меньшей мере на два канала 414 регулирования расхода, имеющее образующие камеру конструктивные элементы 416, выполненные с возможностью разделения по меньшей мере одного из каналов 414 регулирования расхода по меньшей мере на две камеры 418 регулирования расхода. Внешний элемент 406 также снабжен входным отверстием 420, представленным перфорационными отверстиями 422. Перфорационные отверстия 422 или другое средство из входных отверстий, создающее сообщение текучей средой между кольцевым пространством 424 скважины и каналом 414 регулирования расхода, может быть выполнено с возможностью задерживать частицы с размером больше заданного или может быть иначе выполнено с возможностью противодействовать механизму ухудшения потока. Устройство 410 регулирования расхода также включает в себя выходное отверстие 426, выполненное с возможностью создавать сообщение текучей средой между внешним каналом 414а регулирования расхода и внутренним каналом 414Ь регулирования расхода. Выходное отверстие 426 представлено или показано в виде перфорационных отверстий 428 и может быть создано любым подходящим способом с возможностью противодействия одному или нескольким механизмам ухудшения потока, так как описано в данном документе. Как показано на фиг. 10Ά и 10В, внешний элемент 406 и компоненты устройств 410 регулирования расхода могут быть созданы из обычных труб, снабженных перфорационными отверстиями, создающими надлежащие входные отверстия и выходные отверстия. Хотя сами перфорационные отверстия можно выполнить с возможностью задерживать частицы с размером больше заданного (или создавать некоторые другие меры противодействия ухудшению потока), внешний элемент 406 и/или устройство 410 регулирования расхода могут включать в себя песчаные фильтры 434, которые могут проходить по всей длине элемента, как показано, или только поверх перфорированных отрезков дли- 19 023890 ны.
На фиг. 10В показано, что эксцентрическая конфигурация 402 создана из двух типов образующих трубопровод конструктивных элементов 412, включающих в себя внутреннюю трубу 430, размещенную эксцентрично во внешнем элементе 406 и разделяющую канал 408 на внутренний канал 414Ь регулирования расхода и внешний канал регулирования расхода, дополнительно разделенный перегородкой 432 на первый внешний канал 414а регулирования расхода и второй внешний канал 414с регулирования расхода. Величину эксцентриситета и относительные размеры различных каналов регулирования расхода, показанные только как пример, можно изменять в зависимости от варианта реализации.
На фиг. 10А и 10В показаны способы, которыми резервные пути потока могут продлевать жизненный цикл оборудования заканчивания, несмотря на пластовые проявления, ухудшающие эксплуатацию, такие как поступление песка. В варианте реализации фиг. 10А показана камера 418а регулирования расхода с вышедшим из строя песчаным фильтром на входном отверстии 420, создавшим вход песка 436 во входную камеру 418 регулирования расхода. Когда песок накапливается в камере 418а регулирования расхода, сопротивление потоку увеличивается и меньше текучей среды проходит через выходное отверстие 426 из камеры 418а регулирования расхода. Соответственно, меньше текучей среды входит в камеру 418а регулирования расхода, как показано пунктирными линиями 438 потока. Образующий камеру конструктивный элемент 416 и выходное отверстие 426 блокируются или по существу блокируются инфильтрованным песком, создающим эффективную изоляцию ступени с обеспечением продолжающейся добычи текучих сред, примыкающих к изолированной ступени, через кольцевое пространство 424 скважины и камеру 418Ь регулирования расхода, следующих обходным путем, показанным линией 440 обходного потока.
На фиг. 10А показаны два предпочтительных сценария, возможных при эксплуатации скважины с системой регулирования расхода настоящего изобретения. Как описано выше, камера 418а регулирования расхода, в которую происходит инфильтрация, заполняется песком 436. Хотя скопившийся песок может полностью блокировать выходное отверстие 426, также возможно функционирование выходного отверстия 426 как обычного гравийного фильтра, заполненного песком, и функционирование инфильтрованного песка 436 как естественного песчаного заполнения фильтра в изолированной камере 418а регулирования расхода. Возможность естественного заполнения фильтра инфильтрованным песком может зависеть от природы пласта, в котором система 400 регулирования расхода размещена. Кроме того, конфигурация камеры 418а регулирования расхода и выходного отверстия 426 может способствовать или препятствовать образованию естественному заполнению инфильтрованным песком. В некоторых вариантах реализации инженеры заканчивания и/или изготовители оборудования могут приспосабливать устройство 410 регулирования расхода к содействию образованию естественного заполнения фильтра инфильтрованным песком в камерах регулирования расхода. Естественное заполнение инфильтрованным песком в камере 418а регулирования расхода может обеспечивать продолжение добычи углеводородов через камеру регулирования расхода, препятствуя входу песка во внутренний канал 414Ь регулирования расхода, и дополнительную защиту выходного отверстия 420 от механических повреждений.
Кроме того или альтернативно, резервный обходной путь 440 потока, созданный в системе 400 регулирования расхода, рассеивает энергию песка, вовлеченного в поток, входящий в кольцевое пространство скважины, примыкающее к камере 418а регулирования расхода с инфильтрацией. Как показано на фиг. 10А, текучая среда с песком входит в кольцевое пространство скважины 424 и продавливается через внешний элемент 406 для продольного перемещения через кольцевое пространство до встречи с другим входным отверстием 420. Как описано выше, изменения в направлении, вызванные гидравлическими смещениями, рассеивают энергию, которую может сохранять увлеченный песок. На фиг. 10А показано, что гидравлическое смещение можно установить в кольцевом пространстве скважины также как в каналах регулирования расхода в каналах настоящих систем регулирования расхода.
На фиг. 10В показан еще один способ создания резервных путей потока и резервной защиты от ухудшения потока в эксцентрической конфигурации 402. Как показано на фиг. 10В, инфильтрованный песок 436 может входить только в один из внешних каналов регулирования расхода, такой как первый внешний канал 414а регулирования расхода. В таких условиях добываемые текучие среды могут проходить по окружности вокруг внешнего элемента 406 для входа во второй внешний канал 414с регулирования расхода, в котором нет инфильтрации, как показано на фиг. 10В. Аналогично условиям, показанным на фиг. 10А, камера 418а регулирования расхода с инфильтрацией может создавать гравийный фильтр естественного заполнения песком в некоторых вариантах реализации, обеспечивающий продолжение прохода добываемых текучих сред через камеру 418а регулирования расхода с инфильтрацией, с пониженными скоростями. Кроме того или альтернативно, условия фиг. 10В показывают, что обходные пути 440 потока могут проходить по окружности аналогично или альтернативно продольному потоку, показанному на фиг. 10А.
Как описано выше для других конфигураций настоящего изобретения, различные конструктивные элементы устройства 410 регулирования расхода можно выполнить с возможностью создания проницаемых участков, подходящих для резервных путей потока и резервных систем задержания частиц, описанных в данном документе. Например, перегородка 432 и/или образующие камеру конструктивные элемен- 20 023890 ты 416 можно создавать с перфорационными отверстиями, сеткой, намоткой проволоки или другим средством, создающим сообщение текучей средой между каналами регулирования расхода и/или камерами регулирования расхода.
На фиг. 11А и 11В показан увеличенный вид другой системы регулирования расхода с фиг. 4. Аналогично рассмотрению фиг. 5А и 5В, работа данной конфигурации системы регулирования расхода описана подробно ниже. На фиг. 11А и 11В показан вид с частичным вырезом системы 500 регулирования расхода в ступенчатой конфигурации 502. Как и на предыдущих чертежах, система 500 регулирования расхода размещена в скважине 504 в пласте 506, с образованием кольцевого пространства 508 скважины между системой регулирования расхода и пластом. Хотя система 500 регулирования расхода, так же как другие варианты реализации, описанные в данном документе, показана для примера в необсаженном стволе скважины, системы и способы настоящего изобретения применимы также в обсаженных стволах скважин.
Ступенчатая конфигурация 502 системы 500 регулирования расхода включает в себя трубу 510, включающую в себя внешний элемент 512. Труба 510 включает в себя перфорированную основную трубу и фильтр с проволочной намоткой. В данном варианте реализации перфорированная основная труба создает внешний элемент 512, образующий канал 514 и создающий входное отверстие 516 в канал, обеспечивающее сообщение текучей средой между каналом и кольцевым пространством скважины 508. Перфорационные отверстия 518 являются одним примером входных отверстий в канал 514. Аналогично, перфорированная основная труба является только одним примером различных способов создания внешнего элемента с входным отверстием и образующего канал. Другие подходящие средства известны специалистам в данной области техники и включены в объем настоящего изобретения. Следует заметить, что труба, связанная с каналом 526с регулирования расхода, не снабжена перфорационными отверстиями или другим средством, создающим входное отверстие в канал. Соответственно, единственным путем входа текучей среды в канал 526с регулирования расхода (описан дополнительно ниже) является проход через камеру регулирования расхода. Каналы регулирования расхода, имеющие только сообщение текучей средой с пластом или кольцевым пространством скважины через камеру регулирования расхода, можно считать эксплуатационными каналом регулирования расхода, который может сообщаться с поверхностью.
Как также показано на фиг. 11А и 11В, ступенчатая конфигурация 502 системы 500 регулирования расхода включает в себя устройство 520 регулирования расхода, размещенное в канале 514. Аналогично вариантам реализации, описанным в данном документе, устройство 520 регулирования расхода включает в себя образующие трубопровод конструктивные элементы 522 и образующие камеру конструктивные элементы 524. Образующие трубопровод конструктивные элементы 522 выполнены с возможностью разделения канала 514 по меньшей мере на два канала 526 регулирования расхода. В показанном варианте реализации ступенчатой конфигурации образующие трубопровод конструктивные элементы 522 созданы множеством перегородок 528, выполненных для разделения на три ветви канала. Кроме того или альтернативно, дополнительные образующие трубопровод конструктивные элементы можно создавать для дополнительного разделения канала 514. Перегородки 528 образующих трубопровод конструктивных элементов 522 включают в себя как проницаемые секции 530, так и непроницаемые секции 532. Проницаемые секции 530 выполнены с возможностью обеспечения сообщения текучей средой между смежными каналами 526 регулирования расхода с задержанием частиц с размером больше заданного. Соответственно, проницаемые секции 530 являются одним способом создания выходного отверстия 534 из камер 536 регулирования расхода образующими камеру конструктивными элементами.
Непроницаемые секции 532 выполнены с возможностью предотвращения прохода потока текучей среды через них. Как показано на фиг. 11А, непроницаемые секции 532 размещены функционально связанными с перфорационными отверстиями 518. Непроницаемые секции устройства регулирования расхода могут быть выполнены с возможностью или приспособлены для прямого сообщения текучей средой с входным отверстием 516 для поглощения и/или отклонения энергии входящих текучих сред и частиц. Кроме того или альтернативно, непроницаемые секции 532 можно размещать для создания гидравлического смещения выходных отверстий 534 из камеры 536 регулирования расхода от входных отверстий 516. Хотя в показанном варианте реализации созданы непроницаемые секции 532 только на одной перегородке, образующей канал 526Ь регулирования расхода, в других вариантах реализации можно создавать альтернативные конфигурации, включающие в себя непроницаемые секции на обеих перегородках и/или с различными взаимосвязями.
В ступенчатой конфигурации 502 фиг. 11А и 11В создано три канала 526а-526с регулирования расхода с двумя каналами регулирования расхода, разделенными на множество камер 536 регулирования расхода. Как показано, камеры 536 регулирования расхода в каждом канале регулирования расхода сложены продольно в канале, а камеры регулирования расхода в смежных каналах 526 регулирования расхода смещены друг относительно друга. Кроме того, как показано на фиг. 11А и 11В, перегородка 528а включает в себя проницаемые секции, обеспечивающие проход потока текучей среды между камерами регулирования расхода в смежных каналах регулирования расхода. Соответственно, в данном варианте реализации перегородка создает по меньшей мере одно выходное отверстие из камеры 536 регулирова- 21 023890 ния расхода. Кроме того, как показано на фиг. 11А и 11В, перегородки 528Ь и 528с включают в себя проницаемые секции 530, выполненные с возможностью обеспечения прохода потока из камеры 536 регулирования расхода в канал 526с регулирования расхода, не разделенный на камеры регулирования расхода.
Ступенчатая конфигурация 502 действует в режиме, аналогичном конфигурациям, описанным в данном документе. Например, устройство 520 регулирования расхода разделяет канал на множество каналов регулирования расхода и камер регулирования расхода. Каналы регулирования расхода и камеры регулирования расхода создают резервные пути потока через трубу и создают резервные меры противодействия ухудшению потока, конкретно, ухудшению потока вследствие поступления песка и/или скопления частиц или образованию нерастворимых отложений.
Стрелки 538 направления потока на фиг. 11А показывают многочисленные варианты резервирования, построенные в ступенчатой конфигурации 502. В зависимости от конфигурации непроницаемых секций и проницаемых секций образующих трубопровод конструктивных элементов, входящий радиальный поток текучей среды можно перенаправлять продольно и/или по окружности перед выходом из камеры регулирования расхода. Наличие многочисленных выходных отверстий и путей потока из каждой камеры может также обеспечивать более плотное заполнение каждой камеры регулирования расхода инфильтрованным песком.
Комбинация фиг. 11А и 11В показывает, что происходит в системе регулирования расхода ступенчатой конфигурации, когда входное отверстие в канал повреждено и начинает обеспечивать вход песка в канал. Как показано на фиг. 11В, входное отверстие 516 в камеру 536а регулирования расхода повреждено вследствие эрозии или другого механического износа, и отверстие 540 в фильтре с проволочной намоткой открыто для входа песка 542 в камеру 536а регулирования расхода. Песок 542 может начинать скапливаться против любой из проницаемых секций 530, создающих выходное отверстие 534. Вследствие увеличенного числа выходных отверстий и возможности прохождения прохода потока через одно выходное отверстие, когда песок скапливается против другого выходного отверстия, добыча через камеру 536а регулирования расхода может продолжаться с большей производительностью и более продолжительное время. Кроме того, как описано в данном документе, ступенчатая конфигурация и создание многочисленных выходных отверстий и путей потока могут способствовать образованию внутреннего гравийного фильтра естественного заполнения инфильтрованным песком, который может обеспечивать продолжение добычи текучих сред через камеру 536а регулирования расхода с уменьшением риска инфильтрации песка в канал 526с регулирования расхода добычи. Кроме того, ступенчатая конфигурация 502 может дольше поддерживать уровни дебита и более продолжительные периоды добычи между капитальными ремонтами вследствие близости смежных камер регулирования расхода. Как видно на фиг. 11В, когда камера 536а регулирования расхода блокирована или заполнена песком, имеется возможность пластовые текучие среды, которые должны в ином случае входить в камеру 536а, перенаправлять, с соответствующим рассеиванием энергии, на вход в смежную камеру регулирования расхода с перемещением по окружности вокруг внешнего элемента или продольно вдоль внешнего элемента.
Приведенное выше описание предоставляет многочисленные иллюстрации систем регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. Каждая из систем представляет номенклатуру систем, которые можно разрабатывать в объеме, согласно сущности и формуле настоящего изобретения. Кроме того, следует понимать, что каждый из признаков различных вариантов реализации может быть взаимозаменяемым в различных вариантах реализации. Например, селективно открывающиеся выходные отверстия, описанные для фиг. 6А-6Р, можно включить в любые другие варианты реализации. Входные отверстия и выходные отверстия камер регулирования расхода различных вариантов реализации можно селективно открывать различными способами, включающими в себя селективное перфорирование, разрывные диски, клапаны, реагирующие на давление, скользящие втулки, устройства регулирования расхода с радиочастотной идентификацией и т.д. Кроме того или альтернативно, как описано для нескольких вариантов реализации, входные отверстия и/или выходные отверстия могут быть выполнены с возможностью обеспечения сообщения текучей средой с предотвращением инфильтрации песка различными подходящими средствами, включающими в себя фильтр с проволочной намоткой, перфорационные отверстия, сетки, фильтры с проволочной намоткой изменяющегося шага и т.д., и могут создаваться в любой комбинации по степени фильтрации, включающей в себя фильтрацию частиц отличающегося размера, фильтрацию частиц одинакового размера или тех и других.
Кроме того, как описано для фиг. 3, системы регулирования расхода в объеме настоящего изобретения можно собирать или конструировать различными способами, включающими в себя конструирование или сборку перед спуском в скважину и сборку после спуска компонентов в скважину. Например, система регулирования расхода может быть изготовлена как автономное оборудование заканчивания, готовое к соединению с другими звеньями эксплуатационной или нагнетательной насоснокомпрессорной трубы. Кроме того или альтернативно, системы регулирования расхода могут включать в себя устройство регулирования расхода, выполненное с возможностью спуска через эксплуатационную насосно-компрессорную трубу, уже размещенную в скважине. Спуск устройства регулирования расхода в уже находящуюся в скважине трубу можно выполнять, используя различное известное оборудование и системы буровой установки. В зависимости от состояния скважинной трубы и конфигурации устройства
- 22 023890 регулирования расхода зазор между устройством регулирования расхода и внутренним диаметром трубы может изменяться. В некоторых вариантах реализации набухающий материал можно размещать подходящим способом на устройстве регулирования расхода для закрытия зазоров, требуемых во время спуска устройства регулирования расхода на место установки. Набухающий материал можно активировать или создавать набухание любым подходящим способом, используемым в других вариантах использования в промышленности. Кроме того или альтернативно, зазор между устройством регулирования расхода и внутренним диаметром трубы может быть достаточно мал и не требовать уплотнения набухающим материалом между трубой и устройством регулирования расхода. В некоторых вариантах реализации устройство регулирования расхода может не предназначаться для создания качественного уплотнения между устройством и трубой. Например, конфигурация устройства регулирования расхода, каналов регулирования расхода и камер регулирования расхода может допускать потерю давления между устройством и трубой, имеющей достаточно малую величину для пренебрежительно малого потока текучей среды.
Системы регулирования расхода настоящего изобретения создают улучшенную защиту или меры противодействия различным механизмам ухудшения потока для обеспечения эксплуатации, продолжающейся более продолжительное время. Резервные пути потока выполнены с возможностью обеспечения продолжения эксплуатации, даже когда секция скважины повреждена, например чрезмерным поступлением песка, образованием нерастворимых отложений или блокированием входных отверстий. Аналогично, резервные песчаные фильтры, предотвращающие инфильтрацию песка, обеспечивают более продолжительную эксплуатацию секции скважины, когда поступает пластовый песок. При включении в состав как резервных путей потока, так и резервных песчаных фильтров осуществляется противодействие многочисленным механизмам ухудшения потока одной системой, которая в любых вариантах реализации может размещаться в скважине и обеспечивать автономное реагирование без вмешательства оператора.
В некоторых вариантах реализации каналы регулирования расхода выполнены с возможностью направления входящих текучих сред в продольном направлении перед встречей с образующим камеру конструктивным элементом, изменяющим направление перемещения текучей среды для прохода через выходное отверстие. Например, коаксиальная конфигурация на фиг. 5А и 5В создает продольный поток во внешнем канале регулирования расхода перед перенаправлением потока радиально для прохода во внутренний канал регулирования расхода. В других вариантах реализации каналы регулирования расхода выполнены с возможностью направления потока радиально с последующим одним или несколькими изменениями направления либо продольно, либо по окружности перед входом в поток добычи. Кроме того, в некоторых вариантах реализации входящий через входное отверстие поток может быть направлен по окружности и/или спирально (по окружности и продольно) через один или несколько каналов регулирования расхода перед встречей с образующим камеру конструктивным элементом, изменяющим направление потока, обусловливая проход текучей среды через выходные отверстия и в канал регулирования скорости добычи. Например, многочисленные выходные отверстия ступенчатой конфигурации, описанной в данном документе, обеспечивают проход текучей среды как продольно в камере регулирования расхода, так и по окружности между камерами регулирования расхода перед проходом через выходное отверстие в канал регулирования скорости добычи. Другие варианты реализации могут включать в себя образующие трубопровод конструктивные элементы и/или образующие камеру конструктивные элементы в любой подходящей конфигурации. В качестве одного из различных примеров образующие трубопровод конструктивные элементы могут быть размещены спирально вокруг внутренней трубы. Спирально намотанные образующие трубопровод конструктивные элементы могут направлять поток спирально вокруг внутренней трубы до встречи с образующим камеру конструктивным элементом, препятствующим спиральному потоку и направляющим поток через выходное отверстие в эксплуатационный канал регулирования расхода, созданный внутренней трубой. В некоторых вариантах реализации образующие камеру конструктивные элементы могут быть размещены поперек направления потока текучей среды, установленного или вызванного каналами регулирования расхода.
Каждый из вариантов реализации настоящего изобретения может быть выполнен подходящим к конкретной скважине или секции скважины. Например, число каналов регулирования расхода и камер регулирования расхода можно менять также как длину, ширину, глубину, направление и т.д. трубопроводов и камер. Хотя перестановки образующих трубопровод конструктивных элементов и образующих камеру конструктивных элементов могут быть бесконечными, инженеры и операторы могут идентифицировать несколько наиболее подходящих для использования по одному или нескольким следующим признакам: простота изготовления, удобство в эксплуатации, эффективность в предотвращении поступления песка в скважину, эффективность в поддержании дебитов добычи, возможность изменения конфигурации по техусловиям заказчика и т.д. Каждая такая перестановка находится в объеме настоящего изобретения.
- 23 023890
Пример.
Системы регулирования расхода настоящего изобретения были продемонстрированы в лабораторной модели потоков ствола скважины. Лабораторная модель ствола скважины для системы регулирования расхода имела внешний диаметр 25 см (10 дюймов), трубу из акрилового пластика длиной 7,6 м (25 футов) для имитации необсаженного ствола или обсадной колонны. Устройство для испытания оборудования заканчивания было установлено внутри трубы из акрилового пластика и включало в себя группу из трех секций насосно-компрессорной трубы. Три секции насосно-компрессорной трубы, состоящие из системы регулирования расхода, имеющей механически поврежденную входную зону внешнего элемента, системы регулирования расхода, имеющей механически неповрежденную входную зону внешнего элемента, и обычного фильтра, представленного механически поврежденным песчаным фильтром. Каждая секция насосно-компрессорной трубы имела диаметр 15 см (6 дюймов) и длину 1,8 м (6 футов). Системы регулирования расхода включали в себя щелевой хвостовик длиной 91 см (3 фута) и неперфорированную трубу длиной 91 см (3 фута) в качестве трубы или внешнего элемента. Устройство регулирования расхода, размещенное в каналах, включало в себя внутреннюю трубу (образующую трубопровод конструктивный элемент) с внешним диаметром 7,5 см (3 дюйма), состоящее из неперфорированной трубы длиной 1,2 м (4 фута) и фильтра с проволочной намоткой длиной 61 см (2 фута). Внешний элемент и внутренняя труба в моделируемых системах регулирования расхода являлись концентрическими, соответствующими примеру коаксиальной конфигурации, описанной выше. Во время испытания воду, содержащую гравийный песок, закачивали в кольцевое пространство между компоновкой насоснокомпрессорной трубы (система заканчивания) и трубой из акрилового пластика (необсаженный ствол или обсадная колонна).
Суспензия (вода и песок) сначала проходила через кольцевое пространство и в поврежденную систему регулирования расхода. Песок, входящий в поврежденную систему регулирования расхода, задерживался и заполнял камеру регулирования расхода, образованную между внутренней трубой и внешним элементом. Растущий песчаный фильтр увеличивал сопротивление потоку и замедлял перемещение песка, входящего в поврежденную систему регулирования расхода. С уменьшением входа песка в поврежденную систему регулирования расхода суспензия (вода и песок) отклонялась дополнительно ниже по потоку в смежную неповрежденную систему регулирования расхода. Гравийный песок заполнял кольцевое пространство между неповрежденной системой регулирования расхода и трубой из акрилового пластика. Поскольку данная система регулирования расхода была неповрежденной, песок задерживался входным отверстием во внешнем элементе. С закупориванием снаружи неповрежденной системы регулирования расхода суспензия отклонялась к следующему поврежденному обычному фильтру. Песок проходил вокруг и затем в поврежденный обычный фильтр. Поскольку обычный фильтр не был оборудован вспомогательным или резервным средством борьбы с инфильтрацией песка, песок непрерывно входил в поврежденный эрозией фильтр, и процессом не могли управлять.
Эксперимент проиллюстрировал концепции систем регулирования расхода в части заполнения гравийных фильтров операций заканчивания скважины. Если часть материала песчаного фильтра повреждена во время установки фильтра или подверглась эрозии во время операций заполнения гравийных фильтров, система регулирования расхода, описанная в данном документе, способна задерживать гравий вспомогательным или резервным средством для противодействия инфильтрации песка или другому ухудшению потока, обеспечивая при этом продолжение нормальных операций заполнения гравийных фильтров. Вместе с тем, обычный фильтр не мог контролировать потерю гравия и должен потенциально обусловливать получение незавершенного заполнением гравийного фильтра. Незавершенный заполнением гравийный фильтр с обычным фильтром позже обусловливает поступление пластового песка во время эксплуатации скважины. Чрезмерное поступление песка уменьшает продуктивность скважины, повреждает скважинное оборудование и создает угрозу безопасному проведению работ на поверхности.
Данный эксперимент также проиллюстрировал концепции, лежащие в основе систем регулирования расхода настоящего изобретения во время эксплуатации скважин с заканчиванием с гравийными фильтрами или автономным противопесчаным оборудованием заканчивания. Если часть материала фильтра, предназначенного предотвращать инфильтрацию песка, повреждена или подверглась эрозии во время эксплуатации скважины, система регулирования расхода, описанная в данном документе, может задерживать гравий или природный песок (т.е. пластовый песок) в камерах регулирования расхода систем регулирования расхода, поддерживать целостность кольцевого гравийного фильтра или фильтра из природного песка, отклонять поток в другие неповрежденные фильтры и продолжать добычу, свободную от песка. В отличие от этого повреждение обычного фильтра должно вызывать непрерывную потерю песка заполнения гравийного фильтра или фильтра из песка естественного заполнения с последующим постоянным поступлением пластового песка.
Варианты настоящего изобретения могут иметь различные модификации и альтернативные формы по сравнению с вариантами осуществления, рассмотренные выше. Следует понимать, что изобретение не предполагает ограничения конкретными вариантами осуществления, описанными в данном документе. Фактически, настоящие методики изобретения должны охватывать все модификации, эквиваленты и альтернативы, соответствующие сущности и объему изобретения, определенному прилагаемой формулой изобретения.
Claims (17)
- ФОРМУЛЛ ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Система управления дебитом скважины, содержащая трубу, выполненную с возможностью размещения в скважине для образования кольцевого пространства скважины и имеющую внешний элемент, образующий внутренний канал, при этом, по меньшей мере, участок внешнего элемента является проницаемым, обеспечивая перемещение текучей среды между кольцевым пространством скважины и каналом; и устройство регулирования расхода, выполненное с возможностью размещения во внутреннем канале трубы и содержащее по меньшей мере один образующий канал конструктивный элемент и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент, при этом по меньшей мере один образующий канал конструктивный элемент в форме, по существу, продольных перегородок выполнен с возможностью разделения внутреннего канала трубы по меньшей мере на три канала регулирования расхода, а по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент в форме, по существу, поперечных продольному направлению перегородок выполнен с возможностью разделения по меньшей мере двух по меньшей мере из трех каналов регулирования расхода по меньшей мере на две камеры регулирования расхода, каждая из которых имеет по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие, каждое из которых предназначено для прохода текучих сред через него и задерживания частиц с размером, превышающим заданный размер, и при этом по меньшей мере один по меньшей мере из трех каналов регулирования расхода сообщен по потоку с кольцевым пространством скважины только через одну или несколько камер регулирования расхода, при этом по меньшей мере одна камера регулирования расхода выполнена с возможностью прохождения потока, по существу, по окружности, и по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент размещен, по меньшей мере по существу, поперек направления по окружности.
- 2. Система по п.1, в которой сообщающиеся по потоку камеры регулирования расхода в смежных каналах регулирования расхода смещены друг относительно друга.
- 3. Система по п.1, которая выполнена с возможностью пропускания потока текучей среды через выходное отверстие камеры регулирования расхода, образованной в первом канале регулирования расхода, во второй канал регулирования расхода.
- 4. Система по п.1, которая выполнена с возможностью задержки частиц с размером, превышающим заданный размер, с помощью выходного отверстия для постепенного увеличения сопротивления потоку, проходящему через выходное отверстие из камеры регулирования расхода, по меньшей мере по существу, до блокировки потока текучей среды через выходное отверстие.
- 5. Система по п.1, в которой по меньшей мере две камеры регулирования расхода размещены в канале трубы так, что поток текучей среды, входящий через проницаемый участок внешнего элемента, проходит по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода.
- 6. Система по п.5, в которой по меньшей мере одно входное отверстие в камеру регулирования расхода образовано проницаемым участком внешнего элемента трубы.
- 7. Система по п.1, в которой по меньшей мере одно входное отверстие в камеру регулирования расхода выполнено с возможностью задерживания частиц первого заданного размера и по меньшей мере одно выходное отверстие из камеры регулирования расхода выполнено с возможностью задерживания частиц второго заданного размера.
- 8. Система по п.1, в которой по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие камеры регулирования расхода выполнены с возможностью задерживания частиц с размерами, по меньшей мере по существу, аналогичными заданному размеру, при этом камера регулирования расхода выполнена с возможностью постепенного задерживания частицы с размером, превышающим заданный размер по меньшей мере одним выходным отверстием при повреждении по меньшей мере одного входного отверстия.
- 9. Система по п.1, в которой сообщающиеся по потоку по меньшей мере одно входное отверстие и по меньшей мере одно выходное отверстие по меньшей мере одной камеры регулирования расхода смещены друг относительно друга.
- 10. Система по п.1, в которой поток по меньшей мере в одной камере регулирования расхода является, по меньшей мере по существу, продольным, при этом по меньшей мере один образующий камеру конструктивный элемент размещен, по меньшей мере по существу, поперек продольного направления.
- 11. Система по п.1, в которой каждое по меньшей мере одно выходное отверстие выполнено с возможностью селективного открытия для регулирования расхода текучей среды через выходное отверстие.
- 12. Система по п.1, в которой по меньшей мере одна по меньшей мере из двух камер регулирования расхода включает в себя по меньшей мере два выходных отверстия, каждое из которых выполнено с возможностью задерживания частиц различных заданных размеров и селективного открытия для потока текучей среды для селективного задержания частиц различных заданных размеров в зависимости от того, какое выходное отверстие открыто.
- 13. Система по п.1, в которой входное отверстие по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода выполнено в устройстве регулирования расхода и выходное отверстие по меньшей мере из од- 25 023890 ной камеры регулирования расхода образовано проницаемым участком внешнего элемента.
- 14. Система по п.1, в которой проницаемый участок внешнего элемента формирует входное отверстие по меньшей мере в одну камеру регулирования расхода, при этом выходное отверстие по меньшей мере из одной камеры регулирования расхода выполнено в устройстве регулирования расхода.
- 15. Система по п.1, в которой устройство регулирования расхода выполнено с возможностью спуска в трубу, размещенную в скважине.
- 16. Система по п.1, в которой по меньшей мере один образующий канал конструктивный элемент выполнен с возможностью создания по меньшей мере одной непроницаемой отклоняющей поверхности одной или нескольких камер регулирования расхода, размещенной непосредственно на пути текучей среды входного отверстия в камеру регулирования расхода для отклонения входящей текучей среды.
- 17. Система по п.16, в которой каждая камера регулирования расхода включает в себя по меньшей мере два выходных отверстия, смещенных относительно входного отверстия.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US2008/082248 WO2010050991A1 (en) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Well flow control systems and methods |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201170507A1 EA201170507A1 (ru) | 2011-10-31 |
| EA023890B1 true EA023890B1 (ru) | 2016-07-29 |
Family
ID=42129145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201170507A EA023890B1 (ru) | 2008-11-03 | 2008-11-03 | Система управления дебитом скважины |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8522867B2 (ru) |
| EP (1) | EP2350423B1 (ru) |
| CN (1) | CN102203375B (ru) |
| AU (1) | AU2008363580B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0823251B1 (ru) |
| CA (1) | CA2742365C (ru) |
| EA (1) | EA023890B1 (ru) |
| MX (1) | MX2011003280A (ru) |
| MY (1) | MY151791A (ru) |
| WO (1) | WO2010050991A1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023106969A1 (ru) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | Техвеллсервисес | Система управления скважиной для добычи углеводородов |
| WO2023113646A1 (ru) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Владимир Владиславович ИМШЕНЕЦКИЙ | Устройство и способ приема оптического сигнала, отраженного от зондируемого объекта |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BR112013013147B1 (pt) * | 2010-12-17 | 2020-07-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | aparelho e métodos de poço para completamento, produção e injeção de poço de multi-zonas |
| CN102410009B (zh) * | 2011-09-30 | 2014-06-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 安置可控阀的固井分段压裂完井管柱及液控开关管柱 |
| CN103874827B (zh) | 2011-10-12 | 2016-06-22 | 埃克森美孚上游研究公司 | 用于井眼的流体过滤装置和完成井眼的方法 |
| US20130126184A1 (en) * | 2011-11-17 | 2013-05-23 | David P. Gerrard | Reactive choke for automatic wellbore fluid management and methods of using same |
| CA2885581C (en) | 2012-10-26 | 2017-05-30 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole joint assembly for flow control, and method for completing a wellbore |
| CA2899792C (en) | 2013-03-15 | 2018-01-23 | Exxonmobil Upstream Research Company | Sand control screen having improved reliability |
| WO2014149396A2 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and methods for well control |
| US9816361B2 (en) | 2013-09-16 | 2017-11-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole sand control assembly with flow control, and method for completing a wellbore |
| US10358897B2 (en) | 2014-05-02 | 2019-07-23 | Superior Energy Services, Llc | Over-coupling screen communication system |
| WO2015168623A1 (en) | 2014-05-02 | 2015-11-05 | Superior Energy Services, Llc | Over-coupling screen communication system |
| CA2962008C (en) * | 2014-10-28 | 2019-05-07 | Halliburton Energy Services, Inc. | Longitudinally offset partial area screens for well assembly |
| EP3183417A4 (en) | 2014-10-28 | 2018-05-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Angled partial strainer plates for well assembly |
| GB2554220B (en) * | 2015-05-19 | 2019-06-12 | Halliburton Energy Services Inc | Braided screen for downhole sand control screen assemblies |
| CA2987896A1 (en) | 2015-07-06 | 2017-01-12 | Halliburton Energy Services, Inc. | Modular downhole debris separating assemblies |
| US10662762B2 (en) | 2017-11-02 | 2020-05-26 | Saudi Arabian Oil Company | Casing system having sensors |
| US10954739B2 (en) | 2018-11-19 | 2021-03-23 | Saudi Arabian Oil Company | Smart rotating control device apparatus and system |
| CN113958296B (zh) * | 2021-03-24 | 2024-02-02 | 中国石油大学(华东) | 一种具有分流作用的改性复合容腔控砂完井筛管 |
| CN114320243B (zh) * | 2022-03-11 | 2022-05-06 | 中国石油大学(华东) | 天然气水合物储层多分支水平井砾石充填模拟实验系统 |
| CN117571061A (zh) * | 2024-01-15 | 2024-02-20 | 北京金石湾管道技术有限公司 | 一种海底管道维抢修智能封隔系统 |
| CN117846528B (zh) * | 2024-03-07 | 2024-06-11 | 太原理工大学 | 一种地热钻井钻遇富水地层旋流式连续捞沙装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4945991A (en) * | 1989-08-23 | 1990-08-07 | Mobile Oil Corporation | Method for gravel packing wells |
| US5082052A (en) * | 1991-01-31 | 1992-01-21 | Mobil Oil Corporation | Apparatus for gravel packing wells |
| US6481494B1 (en) * | 1997-10-16 | 2002-11-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for frac/gravel packs |
| US6622794B2 (en) * | 2001-01-26 | 2003-09-23 | Baker Hughes Incorporated | Sand screen with active flow control and associated method of use |
Family Cites Families (131)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1473644A (en) | 1921-08-05 | 1923-11-13 | Sr Henry Rodrigo | Well screen |
| US1594788A (en) * | 1925-01-30 | 1926-08-03 | Mclaughlin Malacha Joseph | Screen |
| US1620412A (en) * | 1925-07-30 | 1927-03-08 | Tweeddale John | Liner for oil wells |
| US2681111A (en) * | 1949-04-08 | 1954-06-15 | Claude C Thompson | Universal mesh screen for oil wells |
| US3173488A (en) * | 1961-12-26 | 1965-03-16 | Halliburton Co | Sand screen |
| US3357564A (en) | 1964-09-22 | 1967-12-12 | Halliburton Co | Filtering apparatus and method of making it |
| US3556219A (en) * | 1968-09-18 | 1971-01-19 | Phillips Petroleum Co | Eccentric gravel-packed well liner |
| US4064938A (en) | 1976-01-12 | 1977-12-27 | Standard Oil Company (Indiana) | Well screen with erosion protection walls |
| JPS5832275B2 (ja) * | 1980-12-11 | 1983-07-12 | 永岡金網株式会社 | スクリ−ン |
| US4428428A (en) * | 1981-12-22 | 1984-01-31 | Dresser Industries, Inc. | Tool and method for gravel packing a well |
| JPS62156493A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-11 | 永岡金網株式会社 | 二重筒スクリ−ン |
| US4771829A (en) * | 1987-12-30 | 1988-09-20 | Sparlin Derry D | Well liner with selective isolation screen |
| US5115864A (en) * | 1988-10-05 | 1992-05-26 | Baker Hughes Incorporated | Gravel pack screen having retention means and fluid permeable particulate solids |
| US4977958A (en) | 1989-07-26 | 1990-12-18 | Miller Stanley J | Downhole pump filter |
| US5004049A (en) * | 1990-01-25 | 1991-04-02 | Otis Engineering Corporation | Low profile dual screen prepack |
| US5069279A (en) | 1990-07-05 | 1991-12-03 | Nagaoka Kanaami Kabushiki Kaisha | Well structure having a screen element with wire supporting rods |
| US5076359A (en) | 1990-08-29 | 1991-12-31 | Mobil Oil Corporation | Method for gravel packing wells |
| US5083614A (en) * | 1990-10-02 | 1992-01-28 | Tex/Con Gas And Oil Company | Flexible gravel prepack production system for wells having high dog-leg severity |
| US5113935A (en) * | 1991-05-01 | 1992-05-19 | Mobil Oil Corporation | Gravel packing of wells |
| US5165476A (en) | 1991-06-11 | 1992-11-24 | Mobil Oil Corporation | Gravel packing of wells with flow-restricted screen |
| JP2891568B2 (ja) * | 1991-08-09 | 1999-05-17 | 株式会社ナガオカ | 水平井戸または斜傾井戸用保護枠付きスクリーン |
| US5180016A (en) * | 1991-08-12 | 1993-01-19 | Otis Engineering Corporation | Apparatus and method for placing and for backwashing well filtration devices in uncased well bores |
| US5161618A (en) | 1991-08-16 | 1992-11-10 | Mobil Oil Corporation | Multiple fractures from a single workstring |
| US5161613A (en) | 1991-08-16 | 1992-11-10 | Mobil Oil Corporation | Apparatus for treating formations using alternate flowpaths |
| US5209296A (en) * | 1991-12-19 | 1993-05-11 | Mobil Oil Corporation | Acidizing method for gravel packing wells |
| US5222556A (en) * | 1991-12-19 | 1993-06-29 | Mobil Oil Corporation | Acidizing method for gravel packing wells |
| JP2891583B2 (ja) * | 1991-12-27 | 1999-05-17 | 株式会社ナガオカ | 選択的隔離スクリーンの製造方法 |
| JP2891582B2 (ja) * | 1991-12-27 | 1999-05-17 | 株式会社ナガオカ | 選択的隔離スクリーンの製造方法 |
| GB9127535D0 (en) * | 1991-12-31 | 1992-02-19 | Stirling Design Int | The control of"u"tubing in the flow of cement in oil well casings |
| US5318119A (en) * | 1992-08-03 | 1994-06-07 | Halliburton Company | Method and apparatus for attaching well screens to base pipe |
| US5333688A (en) * | 1993-01-07 | 1994-08-02 | Mobil Oil Corporation | Method and apparatus for gravel packing of wells |
| US5333689A (en) * | 1993-02-26 | 1994-08-02 | Mobil Oil Corporation | Gravel packing of wells with fluid-loss control |
| US5355949A (en) | 1993-04-22 | 1994-10-18 | Sparlin Derry D | Well liner with dual concentric half screens |
| US5664628A (en) * | 1993-05-25 | 1997-09-09 | Pall Corporation | Filter for subterranean wells |
| US5341880A (en) * | 1993-07-16 | 1994-08-30 | Halliburton Company | Sand screen structure with quick connection section joints therein |
| US5390966A (en) * | 1993-10-22 | 1995-02-21 | Mobil Oil Corporation | Single connector for shunt conduits on well tool |
| US5419394A (en) * | 1993-11-22 | 1995-05-30 | Mobil Oil Corporation | Tools for delivering fluid to spaced levels in a wellbore |
| JPH07158124A (ja) * | 1993-12-02 | 1995-06-20 | Nagaoka:Kk | 均一外径を有する井戸用スクリーン |
| US5396954A (en) * | 1994-01-27 | 1995-03-14 | Ctc International Corp. | Subsea inflatable packer system |
| US5392850A (en) * | 1994-01-27 | 1995-02-28 | Atlantic Richfield Company | System for isolating multiple gravel packed zones in wells |
| NO309622B1 (no) * | 1994-04-06 | 2001-02-26 | Conoco Inc | Anordning og fremgangsmåte for komplettering av et brönnhull |
| US5476143A (en) | 1994-04-28 | 1995-12-19 | Nagaoka International Corporation | Well screen having slurry flow paths |
| US5450898A (en) * | 1994-05-12 | 1995-09-19 | Sparlin; Derry D. | Gravity enhanced maintenance screen |
| US5417284A (en) * | 1994-06-06 | 1995-05-23 | Mobil Oil Corporation | Method for fracturing and propping a formation |
| US5415202A (en) * | 1994-06-27 | 1995-05-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Multistage variable area throttle valve |
| US5435391A (en) * | 1994-08-05 | 1995-07-25 | Mobil Oil Corporation | Method for fracturing and propping a formation |
| US5642781A (en) * | 1994-10-07 | 1997-07-01 | Baker Hughes Incorporated | Multi-passage sand control screen |
| US5515915A (en) * | 1995-04-10 | 1996-05-14 | Mobil Oil Corporation | Well screen having internal shunt tubes |
| US5560427A (en) | 1995-07-24 | 1996-10-01 | Mobil Oil Corporation | Fracturing and propping a formation using a downhole slurry splitter |
| US5588487A (en) | 1995-09-12 | 1996-12-31 | Mobil Oil Corporation | Tool for blocking axial flow in gravel-packed well annulus |
| US5690175A (en) | 1996-03-04 | 1997-11-25 | Mobil Oil Corporation | Well tool for gravel packing a well using low viscosity fluids |
| US5896928A (en) * | 1996-07-01 | 1999-04-27 | Baker Hughes Incorporated | Flow restriction device for use in producing wells |
| US5848645A (en) | 1996-09-05 | 1998-12-15 | Mobil Oil Corporation | Method for fracturing and gravel-packing a well |
| US5803179A (en) * | 1996-12-31 | 1998-09-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Screened well drainage pipe structure with sealed, variable length labyrinth inlet flow control apparatus |
| US5842516A (en) | 1997-04-04 | 1998-12-01 | Mobil Oil Corporation | Erosion-resistant inserts for fluid outlets in a well tool and method for installing same |
| US5891533A (en) * | 1997-04-16 | 1999-04-06 | Pensero; Laurie A. | Base form for decorative arrangements |
| US5868200A (en) * | 1997-04-17 | 1999-02-09 | Mobil Oil Corporation | Alternate-path well screen having protected shunt connection |
| GB2325949B (en) * | 1997-05-06 | 2001-09-26 | Baker Hughes Inc | Flow control apparatus and method |
| US5890533A (en) | 1997-07-29 | 1999-04-06 | Mobil Oil Corporation | Alternate path well tool having an internal shunt tube |
| US5881809A (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-16 | United States Filter Corporation | Well casing assembly with erosion protection for inner screen |
| US5909774A (en) * | 1997-09-22 | 1999-06-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Synthetic oil-water emulsion drill-in fluid cleanup methods |
| US6223906B1 (en) * | 1997-10-03 | 2001-05-01 | J. Terrell Williams | Flow divider box for conducting drilling mud to selected drilling mud separation units |
| US6427775B1 (en) * | 1997-10-16 | 2002-08-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and apparatus for completing wells in unconsolidated subterranean zones |
| EP0909875A3 (en) * | 1997-10-16 | 1999-10-27 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of completing well in unconsolidated subterranean zone |
| US6003600A (en) | 1997-10-16 | 1999-12-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of completing wells in unconsolidated subterranean zones |
| NO310585B1 (no) | 1998-03-25 | 2001-07-23 | Reslink As | Rörkopling for sammenkopling av dobbeltveggete rör |
| US6789623B2 (en) | 1998-07-22 | 2004-09-14 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for open hole gravel packing |
| US6619397B2 (en) | 1998-11-03 | 2003-09-16 | Baker Hughes Incorporated | Unconsolidated zonal isolation and control |
| US6125932A (en) | 1998-11-04 | 2000-10-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Tortuous path sand control screen and method for use of same |
| US6230803B1 (en) * | 1998-12-03 | 2001-05-15 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for treating and gravel-packing closely spaced zones |
| US6405800B1 (en) * | 1999-01-21 | 2002-06-18 | Osca, Inc. | Method and apparatus for controlling fluid flow in a well |
| US6227303B1 (en) * | 1999-04-13 | 2001-05-08 | Mobil Oil Corporation | Well screen having an internal alternate flowpath |
| US6513599B1 (en) * | 1999-08-09 | 2003-02-04 | Schlumberger Technology Corporation | Thru-tubing sand control method and apparatus |
| US6220345B1 (en) * | 1999-08-19 | 2001-04-24 | Mobil Oil Corporation | Well screen having an internal alternate flowpath |
| US6409219B1 (en) * | 1999-11-12 | 2002-06-25 | Baker Hughes Incorporated | Downhole screen with tubular bypass |
| US6298916B1 (en) | 1999-12-17 | 2001-10-09 | Schlumberger Technology Corporation | Method and apparatus for controlling fluid flow in conduits |
| AU782553B2 (en) * | 2000-01-05 | 2005-08-11 | Baker Hughes Incorporated | Method of providing hydraulic/fiber conduits adjacent bottom hole assemblies for multi-step completions |
| US6302207B1 (en) | 2000-02-15 | 2001-10-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of completing unconsolidated subterranean producing zones |
| US6644406B1 (en) | 2000-07-31 | 2003-11-11 | Mobil Oil Corporation | Fracturing different levels within a completion interval of a well |
| US6848510B2 (en) * | 2001-01-16 | 2005-02-01 | Schlumberger Technology Corporation | Screen and method having a partial screen wrap |
| US6789621B2 (en) | 2000-08-03 | 2004-09-14 | Schlumberger Technology Corporation | Intelligent well system and method |
| US6752206B2 (en) * | 2000-08-04 | 2004-06-22 | Schlumberger Technology Corporation | Sand control method and apparatus |
| GB2399843B (en) | 2000-08-17 | 2004-12-22 | Abb Offshore Systems Ltd | Flow control device |
| US6997263B2 (en) * | 2000-08-31 | 2006-02-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Multi zone isolation tool having fluid loss prevention capability and method for use of same |
| GB2382610B (en) | 2000-09-20 | 2004-12-15 | Schlumberger Holdings | Method for gravel packing open holes above fracturing pressure |
| US6715544B2 (en) * | 2000-09-29 | 2004-04-06 | Weatherford/Lamb, Inc. | Well screen |
| US6698518B2 (en) * | 2001-01-09 | 2004-03-02 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods for use of a wellscreen in a wellbore |
| US6575245B2 (en) * | 2001-02-08 | 2003-06-10 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and methods for gravel pack completions |
| US6695067B2 (en) * | 2001-01-16 | 2004-02-24 | Schlumberger Technology Corporation | Wellbore isolation technique |
| US6557634B2 (en) * | 2001-03-06 | 2003-05-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore |
| US6789624B2 (en) * | 2002-05-31 | 2004-09-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore |
| US6588506B2 (en) * | 2001-05-25 | 2003-07-08 | Exxonmobil Corporation | Method and apparatus for gravel packing a well |
| US6575251B2 (en) * | 2001-06-13 | 2003-06-10 | Schlumberger Technology Corporation | Gravel inflated isolation packer |
| US6749023B2 (en) * | 2001-06-13 | 2004-06-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and apparatus for gravel packing, fracturing or frac packing wells |
| US6516881B2 (en) * | 2001-06-27 | 2003-02-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore |
| US6581689B2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-06-24 | Halliburton Energy Services, Inc. | Screen assembly and method for gravel packing an interval of a wellbore |
| US6601646B2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-08-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Apparatus and method for sequentially packing an interval of a wellbore |
| US6752207B2 (en) * | 2001-08-07 | 2004-06-22 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and method for alternate path system |
| US6830104B2 (en) | 2001-08-14 | 2004-12-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Well shroud and sand control screen apparatus and completion method |
| US20040007829A1 (en) * | 2001-09-07 | 2004-01-15 | Ross Colby M. | Downhole seal assembly and method for use of same |
| EP1423583B1 (en) * | 2001-09-07 | 2006-03-22 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Adjustable well screen assembly |
| US6857475B2 (en) * | 2001-10-09 | 2005-02-22 | Schlumberger Technology Corporation | Apparatus and methods for flow control gravel pack |
| US6749024B2 (en) * | 2001-11-09 | 2004-06-15 | Schlumberger Technology Corporation | Sand screen and method of filtering |
| US7051805B2 (en) * | 2001-12-20 | 2006-05-30 | Baker Hughes Incorporated | Expandable packer with anchoring feature |
| US7096945B2 (en) * | 2002-01-25 | 2006-08-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sand control screen assembly and treatment method using the same |
| US7207383B2 (en) * | 2002-02-25 | 2007-04-24 | Schlumberger Technology Corporation | Multiple entrance shunt |
| US20030173075A1 (en) | 2002-03-15 | 2003-09-18 | Dave Morvant | Knitted wire fines discriminator |
| US6921477B2 (en) | 2002-04-08 | 2005-07-26 | Steven L. Wilhelm | Groundwater treatment system and method |
| DE10217182B4 (de) | 2002-04-18 | 2009-05-07 | Lurgi Zimmer Gmbh | Vorrichtung zum Wechseln von Düsen |
| US6666274B2 (en) | 2002-05-15 | 2003-12-23 | Sunstone Corporation | Tubing containing electrical wiring insert |
| US7055598B2 (en) * | 2002-08-26 | 2006-06-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Fluid flow control device and method for use of same |
| US6935432B2 (en) * | 2002-09-20 | 2005-08-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for forming an annular barrier in a wellbore |
| US6854522B2 (en) * | 2002-09-23 | 2005-02-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Annular isolators for expandable tubulars in wellbores |
| US6814139B2 (en) | 2002-10-17 | 2004-11-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Gravel packing apparatus having an integrated joint connection and method for use of same |
| NO316288B1 (no) | 2002-10-25 | 2004-01-05 | Reslink As | Brönnpakning for en rörstreng og en fremgangsmåte for å före en ledning forbi brönnpakningen |
| US6923262B2 (en) * | 2002-11-07 | 2005-08-02 | Baker Hughes Incorporated | Alternate path auger screen |
| US20040140089A1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-07-22 | Terje Gunneroed | Well screen with internal shunt tubes, exit nozzles and connectors with manifold |
| US7048061B2 (en) * | 2003-02-21 | 2006-05-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Screen assembly with flow through connectors |
| US7870898B2 (en) * | 2003-03-31 | 2011-01-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Well flow control systems and methods |
| US7464752B2 (en) | 2003-03-31 | 2008-12-16 | Exxonmobil Upstream Research Company | Wellbore apparatus and method for completion, production and injection |
| NO318189B1 (no) * | 2003-06-25 | 2005-02-14 | Reslink As | Anordning og fremgangsmate for selektiv styring av fluidstromning mellom en bronn og omkringliggende bergarter |
| US20050039917A1 (en) * | 2003-08-20 | 2005-02-24 | Hailey Travis T. | Isolation packer inflated by a fluid filtered from a gravel laden slurry |
| US7243732B2 (en) * | 2003-09-26 | 2007-07-17 | Baker Hughes Incorporated | Zonal isolation using elastic memory foam |
| US20050082060A1 (en) * | 2003-10-21 | 2005-04-21 | Ward Stephen L. | Well screen primary tube gravel pack method |
| US7258166B2 (en) * | 2003-12-10 | 2007-08-21 | Absolute Energy Ltd. | Wellbore screen |
| CA2496649A1 (en) * | 2004-02-11 | 2005-08-11 | Presssol Ltd. | Method and apparatus for isolating and testing zones during reverse circulation drilling |
| AU2005259248B2 (en) * | 2004-06-25 | 2008-12-04 | Tendeka B.V. | Screen for controlling inflow of solid particles in a wellbore |
| US7191833B2 (en) * | 2004-08-24 | 2007-03-20 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sand control screen assembly having fluid loss control capability and method for use of same |
| CN2846741Y (zh) * | 2005-09-21 | 2006-12-13 | 中国石化集团胜利石油管理局井下作业公司 | 注水井防砂管柱 |
| US20070114020A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Kristian Brekke | Robust sand screen for oil and gas wells |
| CN2895734Y (zh) * | 2006-04-06 | 2007-05-02 | 中国石化股份胜利油田分公司采油工艺研究院 | 砾石充填防砂工具 |
-
2008
- 2008-11-03 EA EA201170507A patent/EA023890B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-11-03 CA CA2742365A patent/CA2742365C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-03 AU AU2008363580A patent/AU2008363580B2/en not_active Ceased
- 2008-11-03 MX MX2011003280A patent/MX2011003280A/es active IP Right Grant
- 2008-11-03 BR BRPI0823251-2A patent/BRPI0823251B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-11-03 EP EP08877906.1A patent/EP2350423B1/en not_active Not-in-force
- 2008-11-03 CN CN200880131827.9A patent/CN102203375B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-03 WO PCT/US2008/082248 patent/WO2010050991A1/en active Application Filing
- 2008-11-03 US US13/062,881 patent/US8522867B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2009
- 2009-10-30 MY MYPI20094588 patent/MY151791A/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4945991A (en) * | 1989-08-23 | 1990-08-07 | Mobile Oil Corporation | Method for gravel packing wells |
| US5082052A (en) * | 1991-01-31 | 1992-01-21 | Mobil Oil Corporation | Apparatus for gravel packing wells |
| US6481494B1 (en) * | 1997-10-16 | 2002-11-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for frac/gravel packs |
| US6622794B2 (en) * | 2001-01-26 | 2003-09-23 | Baker Hughes Incorporated | Sand screen with active flow control and associated method of use |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023106969A1 (ru) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | Техвеллсервисес | Система управления скважиной для добычи углеводородов |
| WO2023113646A1 (ru) * | 2021-12-16 | 2023-06-22 | Владимир Владиславович ИМШЕНЕЦКИЙ | Устройство и способ приема оптического сигнала, отраженного от зондируемого объекта |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU2008363580A1 (en) | 2010-05-06 |
| AU2008363580B2 (en) | 2015-05-28 |
| CA2742365C (en) | 2014-03-18 |
| CA2742365A1 (en) | 2010-05-06 |
| US20110192602A1 (en) | 2011-08-11 |
| BRPI0823251B1 (pt) | 2018-08-14 |
| EA201170507A1 (ru) | 2011-10-31 |
| WO2010050991A1 (en) | 2010-05-06 |
| CN102203375B (zh) | 2014-05-14 |
| MY151791A (en) | 2014-07-14 |
| MX2011003280A (es) | 2011-04-28 |
| EP2350423B1 (en) | 2017-12-20 |
| CN102203375A (zh) | 2011-09-28 |
| BRPI0823251A2 (pt) | 2015-06-23 |
| EP2350423A4 (en) | 2016-05-25 |
| EP2350423A1 (en) | 2011-08-03 |
| US8522867B2 (en) | 2013-09-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA023890B1 (ru) | Система управления дебитом скважины | |
| US7870898B2 (en) | Well flow control systems and methods | |
| US6557634B2 (en) | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore | |
| US7845407B2 (en) | Profile control apparatus and method for production and injection wells | |
| US6601646B2 (en) | Apparatus and method for sequentially packing an interval of a wellbore | |
| US6789624B2 (en) | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore | |
| US6516881B2 (en) | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore | |
| US6516882B2 (en) | Apparatus and method for gravel packing an interval of a wellbore | |
| NO338012B1 (no) | Borehullapparat og fremgangsmåte for komplettering av et borehull | |
| EA025464B1 (ru) | Фильтрующее текучую среду устройство для ствола скважины и способ заканчивания ствола скважины | |
| US6715545B2 (en) | Transition member for maintaining for fluid slurry velocity therethrough and method for use of same | |
| WO2020018183A1 (en) | Reducing erosional peak velocity of fluid flow through sand screens | |
| CA3065576C (en) | Inflow control device bypass and bypass isolation system for gravel packing with shunted sand control screens | |
| UA100078C2 (ru) | Система управления дебитом скважины |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): KZ RU |