專(zhuān)利名稱(chēng)：井流動(dòng)控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)內(nèi)容主要涉及從地下儲(chǔ)層采收烴的系統(tǒng)和方法。更具體地，本公開(kāi)內(nèi)容涉及這樣的系統(tǒng)和方法，其用于控制非目標(biāo)顆粒從地下儲(chǔ)層通過(guò)井設(shè)備到達(dá)地面的流動(dòng)。
背景技術(shù)：
這部分旨在向讀者介紹與本發(fā)明的實(shí)施方式相關(guān)的此領(lǐng)域的各個(gè)方面。該討論被認(rèn)為有助于為讀者提供信息以幫助其對(duì)本發(fā)明的具體技術(shù)有更好的理解。因此，應(yīng)當(dāng)理解這些陳述應(yīng)當(dāng)這樣進(jìn)行閱讀，不一定作為對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的承認(rèn)。從地下儲(chǔ)層開(kāi)采烴通常包括在下套管井或裸眼井條件下完成的井。在下套管井作業(yè)中，井套管被放入井中，套管與井之間的環(huán)形空間用水泥填充。在套管和水泥中穿孔并穿入生產(chǎn)層，以使地層流體(例如，烴)能從生產(chǎn)層流入套管內(nèi)的導(dǎo)管。另外，或者可選地，流體可以從套管內(nèi)的導(dǎo)管流入地下地層，例如在注入作業(yè)期間。盡管本文的討論將主要涉及開(kāi)采作業(yè)和流體沿開(kāi)采方向的流動(dòng)，但本文所討論的原理和技術(shù)也可以類(lèi)推應(yīng)用于流體沿注入方向的流動(dòng)。然后，一根主要由一根或多根管子組成的生產(chǎn)管柱(或注入管柱)被放入套管內(nèi)，在套管和生產(chǎn)管柱之間產(chǎn)生一個(gè)環(huán)狀空間。地層流體流入此環(huán)狀空間，然后進(jìn)入生產(chǎn)管柱并通過(guò)與生產(chǎn)管柱相連的管道到達(dá)地面。在裸眼井應(yīng)用中，生產(chǎn)管柱被直接放入井中，而沒(méi)有套管或水泥。地層流體流入地層和生產(chǎn)管柱之間的環(huán)狀空間，然后進(jìn)入生產(chǎn)管柱并到達(dá)地面。現(xiàn)代的烴井通常經(jīng)過(guò)或進(jìn)入多種地層類(lèi)型，并不斷達(dá)到越來(lái)越大的深度和/或長(zhǎng)度(例如擴(kuò)展延伸的水平井)。此外，烴井在其使用期內(nèi)延伸貫穿多個(gè)儲(chǔ)層也很常見(jiàn)。在一些實(shí)施中，井可能在任意給定的開(kāi)采作業(yè)過(guò)程中貫穿多個(gè)儲(chǔ)層。另外，或者可選地，井可能延伸貫穿單個(gè)儲(chǔ)層，該儲(chǔ)層由于儲(chǔ)層內(nèi)地層性質(zhì)和/或儲(chǔ)層規(guī)模的變化，運(yùn)轉(zhuǎn)得更像多個(gè)儲(chǔ)層?，F(xiàn)代烴開(kāi)采作業(yè)持續(xù)增加的復(fù)雜性經(jīng)常迫使建井和完井作業(yè)日趨復(fù)雜。烴井的建造通常包括對(duì)地下建模，以預(yù)測(cè)地層和儲(chǔ)層的性質(zhì)。建模通常包括錄入地質(zhì)和地震數(shù)據(jù)，以及來(lái)自探勘井和/或油氣田內(nèi)鄰近的井的數(shù)據(jù)。這些建模工作能使科學(xué)家和工程師確定優(yōu)選的井位置以及鉆井時(shí)的優(yōu)選鉆井參數(shù)。例如，滲透速率，泥漿重量，以及幾個(gè)與鉆井作業(yè)有關(guān)的參數(shù)，能影響到井的長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)。隨著模型和構(gòu)建模型所使用的技術(shù)不斷演變，留給科學(xué)家和工程師的是根據(jù)以往所收集的數(shù)據(jù)得出的近似值。鉆井作業(yè)是動(dòng)態(tài)的多參數(shù)作業(yè)， 其中任何一個(gè)參數(shù)的變化都可能影響井使用期間幾個(gè)參數(shù)中的任意一個(gè)。盡管鉆井計(jì)劃對(duì)井使用期間的運(yùn)行具有顯著的影響，但是完井通常被認(rèn)為是給定井鉆井后如何運(yùn)行的決定性因素。如本文所用，完井一般用于指設(shè)計(jì)以使井安全有效地工作的程序和設(shè)備。完井過(guò)程開(kāi)始的時(shí)間點(diǎn)可取決于井的類(lèi)型和設(shè)計(jì)。然而，建井階段有許多應(yīng)用的選擇和進(jìn)行的操作能顯著影響井的生產(chǎn)率。因此，完井計(jì)劃通常在鉆井作業(yè)開(kāi)始之前就已經(jīng)根據(jù)模型和所收集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好。完井計(jì)劃通常根據(jù)鉆井作業(yè)期間收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，以進(jìn)一步優(yōu)化井的運(yùn)行(注入或者生產(chǎn))。不論完井計(jì)劃最終確定且在井中進(jìn)行了完井時(shí)時(shí)可獲得的數(shù)據(jù)精確性和完備性如何，井使用期間井的演變、儲(chǔ)層的演變以及地層的演變都使得絕大部分完井不能滿(mǎn)足井的長(zhǎng)期使用。因此，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了復(fù)雜的修井程序，以使操作者在生產(chǎn)和/或注入作業(yè)開(kāi)始之后更改井的完井方式。此外，已經(jīng)進(jìn)行了幾項(xiàng)努力以開(kāi)發(fā)智能或靈活的完井方式，這些完井方式可以在井使用期間進(jìn)行改變，而不用從井內(nèi)撤出完井設(shè)備。這些智能完井方式中，有許多需要井下機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備可以從地面控制在兩個(gè)或者更多配置之間。雖然可變完井理論是可靠的，但是井的苛刻條件和井的長(zhǎng)期使用使得操作這些井深處的多配置設(shè)備的工作變得復(fù)雜。此外，這些系統(tǒng)要求從地面激活，這造成了時(shí)間延遲井下條件改變的結(jié)果使其在地面日益顯現(xiàn)并在地面被觀測(cè)到，然后控制信號(hào)才被送到必須在配置之間轉(zhuǎn)換的井下設(shè)備。當(dāng)從地下地層開(kāi)采流體時(shí)，特別是地層固化度不高或者由于井挖掘和流體抽出導(dǎo)致井下壓力升高，地層被削弱時(shí)，就可能在采集地層流體的同時(shí)采集到固體材料(例如砂)。這些固體產(chǎn)物會(huì)降低井生產(chǎn)率，損壞地下設(shè)備并增加地面處理成本?？刂乒腆w或顆粒的產(chǎn)生是完井設(shè)備和程序的目標(biāo)的例子之一。幾種井下固體，特別是砂的控制方法目前正被工業(yè)界所采用，并顯示在

圖1(a)、1(b)、l(c)和1(d)中。在圖1(a)中，生產(chǎn)管柱或管 (未顯示)通常包括圍于其外周，與每個(gè)生產(chǎn)層相鄰的砂濾網(wǎng)(篩管)或者防砂裝置1。砂濾網(wǎng)阻止砂從生產(chǎn)層2進(jìn)入位于砂濾網(wǎng)1內(nèi)的生產(chǎn)管柱(未顯示)。有槽或孔的襯管也可用作砂濾網(wǎng)或防砂裝置。圖1(a)是只有砂濾網(wǎng)，不存在礫石填充的完井的實(shí)例。一種最常用的控制出砂技術(shù)是礫石填充法，其中砂和其他顆粒質(zhì)被填充于生產(chǎn)管柱或井下篩管周?chē)纬删逻^(guò)濾層。圖1(b)和1(c)分別是下套管井和裸眼井礫石填充的實(shí)例。圖1(b)圖解了位于濾網(wǎng)1周?chē)牡[石填充3，圍繞礫石填充3的井套管5，以及井套管5外圍的水泥8。通常，穿孔7穿透井套管5和水泥8，進(jìn)入井周?chē)叵碌貙又械纳a(chǎn)層2。圖1(c)圖解了裸眼井礫石填充，其中井沒(méi)有套管，礫石填料3被置于井下砂濾網(wǎng)1周?chē)５[石填充的一種變形涉及用足夠高以超出地層破裂壓力的壓力將礫石漿泵入 (破裂填充，F(xiàn)rac-Pack)。圖1 (d)是破裂填充的實(shí)例。井下濾網(wǎng)1被礫石填充3包圍，礫石填充由井套管5和水泥8包裹。井套管中的穿孔6使得礫石分布于井外至期望的區(qū)間。 對(duì)穿孔的數(shù)量和位置進(jìn)行選擇以促進(jìn)礫石填料有效地分布在井套管外至正要用礫石漿處理的區(qū)間。從地下地層生產(chǎn)期間的流動(dòng)減損(flow impairment)可導(dǎo)致井生產(chǎn)率下降或者井生產(chǎn)的完全停止。這種功能喪失可能由于多個(gè)原因而發(fā)生，包括但不限于1)細(xì)屑、頁(yè)巖和地層砂的移動(dòng)；幻不需要的流體(例如，水或氣體)的流入或錐進(jìn)；幻無(wú)機(jī)或有機(jī)水垢的形成；4)乳狀液或淤泥的產(chǎn)生力)鉆井碎屑的積累(例如，泥漿添加劑和濾餅)；6)由于防砂篩管的機(jī)械損壞和/或由于礫石填充作業(yè)不完全或無(wú)效，顆粒例如砂的過(guò)量流入并通過(guò)生產(chǎn)管；7)以及由于鉆孔塌方，儲(chǔ)層壓縮/沉降或其他地質(zhì)力學(xué)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的機(jī)械性故障。為解決這些問(wèn)題而努力開(kāi)發(fā)出的技術(shù)有幾個(gè)實(shí)例。這些技術(shù)的實(shí)例可以在許多美國(guó)專(zhuān)利中找到，包括這里簡(jiǎn)略提到的那些。例如，美國(guó)專(zhuān)利6，622，794公開(kāi)了一個(gè)裝有流速控制裝置的篩管，該流速控制裝置包含多個(gè)孔隙和通道，用于引導(dǎo)和限制流動(dòng)。公開(kāi)了通過(guò)從地面控制井下孔隙在完全打開(kāi)和完全關(guān)閉位置之間，減少通過(guò)篩管的流體流量。美國(guó)專(zhuān)利6，619，397公開(kāi)了一個(gè)用于水平井中層間隔離和流速控制的工具。該工具由空白中心管，在該中心管上的具有可關(guān)閉的孔的篩管，以及交互排列的傳統(tǒng)篩管組成?？申P(guān)閉的孔允許礫石完全填充空白中心管部分上方，阻斷流動(dòng)以實(shí)現(xiàn)層間隔離，以及選擇性的流動(dòng)控制。 美國(guó)專(zhuān)利5，896，928公開(kāi)了一個(gè)位于井下，有或沒(méi)有篩管的流速控制裝置。該裝置具有一迷宮，其提供曲折的流動(dòng)路徑或螺旋狀的限制。每個(gè)迷宮的限流程度由地面通過(guò)調(diào)整一個(gè)滑動(dòng)套管控制，使得來(lái)自每個(gè)射孔層段(例如水層、油層)的流動(dòng)都能被控制。美國(guó)專(zhuān)利 5，642，781公開(kāi)了一種由重疊的構(gòu)件組成的井下篩管夾套，其中開(kāi)口允許流體通過(guò)交替的收縮、膨脹而流動(dòng)并提供井中流體流動(dòng)方向的改變(或者多通路)。這種設(shè)計(jì)可通過(guò)建立過(guò)濾和流體流動(dòng)動(dòng)量?jī)?yōu)勢(shì)，減輕篩管夾套開(kāi)口處的固體堵塞。還可以提出許多其他實(shí)例。然而，在導(dǎo)致流動(dòng)減損的問(wèn)題或故障的情況下，當(dāng)前工業(yè)井設(shè)計(jì)和完井計(jì)劃包括很少的——如果有的話——備用設(shè)計(jì)。在許多情況下，井在其設(shè)計(jì)能力下或附近生產(chǎn)的能力只通過(guò)針對(duì)減損機(jī)制的“單個(gè)”屏障(例如確保防砂的單個(gè)篩管)維持。在許多情況下，單個(gè)屏障發(fā)生減損，可能危及井的效用。如上所指出，流動(dòng)減損可能由各種機(jī)制產(chǎn)生，并且進(jìn)行了各種努力來(lái)解決這些機(jī)制，包括針對(duì)減損機(jī)制提供備用屏障的努力。然而，目前可利用的系統(tǒng)不能提供一個(gè)具有防止兩個(gè)或更多減損機(jī)制的備用的系統(tǒng)。例如，減損機(jī)制諸如顆粒流入和顆粒阻塞的防止。因此，目前可利用系統(tǒng)的整體系統(tǒng)可靠性低。因此，對(duì)能提供多條井內(nèi)流動(dòng)路徑的完井設(shè)備和方法具有需求，所述完井設(shè)備和方法在顆粒阻塞、顆粒流入或其他形式減損的情況下提供備用流動(dòng)路徑。發(fā)明概述本公開(kāi)內(nèi)容涉及用于控制與烴井相關(guān)的井設(shè)備中流體流動(dòng)(流量)的系統(tǒng)和方法。一種示例性井流動(dòng)控制系統(tǒng)包括管道和流動(dòng)控制裝置。該管道適于置入井中以限定井環(huán)狀空間。該管道具有外部部件，其限定內(nèi)部導(dǎo)流管，該外部部件至少一部分是可透的，使井環(huán)狀空間和導(dǎo)流管之間可進(jìn)行流體交換。流動(dòng)控制裝置適于置入該管道的導(dǎo)流管內(nèi)。該流動(dòng)控制裝置包括至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件。至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件被配置以將導(dǎo)流管分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管。至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件被配置以將所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少一個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制室。所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制室中每一都具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口。所述至少一個(gè)入口和所述至少一個(gè)出口中每一個(gè)適于允許流體從中流過(guò)并留阻大于預(yù)定大小的顆粒。本發(fā)明范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)施方式包含上述特征的幾種變形。例如，流動(dòng)穿過(guò)第一流動(dòng)控制導(dǎo)管中形成的流動(dòng)控制腔室的出口的流體可以進(jìn)入第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。 另外或可選地，出口對(duì)大于預(yù)定大小的顆粒的留阻可逐漸增加從流動(dòng)控制腔室流動(dòng)穿過(guò)出口的阻力，直至穿過(guò)出口的流體流動(dòng)被至少基本阻斷。在一些實(shí)施方式中，所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室可位于管道的導(dǎo)流管內(nèi)部，從而通過(guò)外部部件的可透過(guò)部分的流體流動(dòng)進(jìn)入至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室。例如，流動(dòng)控制腔室的至少一個(gè)入口由管道的外部部件的可透過(guò)部分提供。在一些實(shí)施方式中，所述流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)入口可適于留阻第一預(yù)定大小的顆粒而所述流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)出口可適于留阻第二預(yù)定大小的顆粒。此外或可選地，所述流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)入口和所述至少一個(gè)出口適于留阻具有至少基本相似預(yù)定大小的顆粒。例如，在所述至少一個(gè)入口減損的情況下，所述流動(dòng)控制腔室可適于逐漸留阻大于所述至少一個(gè)出口的預(yù)定大小的顆粒。在一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)入口和所述至少一個(gè)出口可以是流體偏置的和處于流體交換。在本文所述流動(dòng)控制裝置的一些實(shí)施方式中，至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流動(dòng)可以是至少基本上縱向的，并且至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件可至少基本上垂直于縱向而放置。另外或可選地，至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流動(dòng)可以至少基本上圓周方向的(周向的)，而至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件可至少基本上垂直于圓周方向而放置。另外或可選地，至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流動(dòng)可以是至少基本上徑向的，而至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件可至少基本上垂直于徑向而放置。流動(dòng)控制裝置的示例性實(shí)施方式可包括至少一個(gè)由內(nèi)部管道提供的導(dǎo)管限定構(gòu)件，該內(nèi)部管道具有可透過(guò)部分和不可透過(guò)部分。該內(nèi)部管道限定位于其內(nèi)部的第一流動(dòng)控制導(dǎo)管和位于外部部件和內(nèi)部管道之間的第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件和至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室位于第二流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)。另外或可選地，至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件可適于將導(dǎo)流管分成至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管。在一些實(shí)施方式中，腔室限定構(gòu)件可在至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管的至少兩個(gè)內(nèi)限定流動(dòng)控制腔室。在這些實(shí)施方式中，至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中至少一個(gè)可以只通過(guò)一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制腔室與井環(huán)形空間進(jìn)行流體交換。在兩個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中有流動(dòng)控制腔室的實(shí)施方式中，鄰近的流動(dòng)控制導(dǎo)管中的流動(dòng)控制腔室可以是流體偏置的和處于流體交換。本文流動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)施方式可包括至少一個(gè)包含內(nèi)部管道的導(dǎo)管限定構(gòu)件，該內(nèi)部管道具有可透過(guò)部分和不可透過(guò)部分。該內(nèi)部管道可限定位于其內(nèi)部的第一流動(dòng)控制導(dǎo)管。該至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件還包含螺旋狀纏繞的螺紋，所述螺紋沿所述內(nèi)部管道的至少一部分延伸并且所述螺紋被配置以在外部部件和內(nèi)部管道之間限定至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管。在這些實(shí)施方式中，至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件和至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室可位于至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)。另外或可選地，一個(gè)或多個(gè)至少一個(gè)出口可適于選擇性地開(kāi)啟，以控制流體流動(dòng)通過(guò)出口。在一些實(shí)施方式中，至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室中的至少一個(gè)可包括至少兩個(gè)適于留阻不同預(yù)定大小顆粒的出口。在這些實(shí)施方式中，至少兩個(gè)出口中的每個(gè)都可適于對(duì)流體流動(dòng)選擇性地開(kāi)啟，以根據(jù)開(kāi)啟的出口選擇性地留阻具有不同預(yù)定大小的顆粒。至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的入口可形成于流動(dòng)控制裝置中，該至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的出口可由外部部件的可透過(guò)部分形成。另外或可選地，外部部件的可透過(guò)部分可為至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室提供入口，而該至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的出口可形成于流動(dòng)控制裝置中。本公開(kāi)內(nèi)容進(jìn)一步涉及流動(dòng)控制裝置，該裝置適于插入井管道的導(dǎo)流管中。示例性流動(dòng)控制裝置包括至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件。至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件可適于插入井管道的導(dǎo)流管中并將導(dǎo)流管分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管。該至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件可被配置以將至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少一個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室。該流動(dòng)控制裝置還包括至少一個(gè)可透區(qū)，其提供于至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件中的至少一個(gè)中。該至少一個(gè)可透區(qū)適于允許流體交換并留阻大于預(yù)定大小的顆粒。提供可透部分以使得流動(dòng)通過(guò)至少一個(gè)可透區(qū)的流體從第一流動(dòng)控制導(dǎo)管進(jìn)入導(dǎo)流管內(nèi)的第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。
本發(fā)明范圍內(nèi)的流動(dòng)控制裝置可包括上述組件的變化和/或除了上述特征之外的特征。例如，一些實(shí)施方式可包括可膨脹材料，所述可膨脹材料至少放置于至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件上并適于至少基本上密封井管道，從而流體上相互隔離至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管， 以使流動(dòng)控制導(dǎo)管之間的流動(dòng)至少基本上只通過(guò)該至少一個(gè)可透區(qū)進(jìn)行。另外或可選地， 可以由至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室提供至少兩個(gè)可透區(qū)。在一些實(shí)施方式中，至少兩個(gè)可透區(qū)可適于留阻具有不同預(yù)定大小的顆粒。另外或可選地，該流動(dòng)控制裝置的一些實(shí)施方式包括至少一個(gè)可透區(qū)，該可透區(qū)適于選擇性地開(kāi)啟，以控制從通過(guò)可透區(qū)的流動(dòng)中被過(guò)濾的顆粒大小。一些實(shí)施方式可包括至少一個(gè)由內(nèi)部管道提供的導(dǎo)管限定構(gòu)件，該內(nèi)部管道具有可透過(guò)部分和不可透過(guò)部分。該內(nèi)部管道可限定位于其內(nèi)部的第一流動(dòng)控制導(dǎo)管和位于其外部的第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件和至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室位于可位于第二流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)。另外或可選地，至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件可適于將導(dǎo)流管分成至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管。在一些具有至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管的實(shí)施方式中，至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件能在至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少兩個(gè)內(nèi)限定流動(dòng)控制腔室。另外或可選地，在兩個(gè)或更多流動(dòng)控制導(dǎo)管中具有流動(dòng)控制腔室的實(shí)施方式中，鄰近的流動(dòng)控制導(dǎo)管中的流動(dòng)控制腔室可以是流體偏置的和處于流體交換。另外的或可選擇的實(shí)施方式包括至少一個(gè)包含內(nèi)部管道的導(dǎo)管限定構(gòu)件，該內(nèi)部管道具有可透過(guò)部分和不可透過(guò)部分。該內(nèi)部管道限定了位于其內(nèi)部的第一流動(dòng)控制導(dǎo)管。該至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件還可包含螺旋狀纏繞的螺紋，所述螺紋沿所述內(nèi)部管道的至少一部分延伸并且所述螺紋被配置以在所述內(nèi)部管道外限定至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管。在這些實(shí)施方式中，至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件和至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室可位于至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)。本公開(kāi)內(nèi)容還涉及控制烴井設(shè)備內(nèi)顆粒流動(dòng)的一些方法。這些方法包括在井中提供一個(gè)適于井下使用的管道。該管道包含限定導(dǎo)流管的外部部件，該外部部件的至少一部分是可透的，并允許流體流動(dòng)通過(guò)外部部件。這些方法還包括提供至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置， 該裝置包括a)至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件，該構(gòu)件適于放入管道的導(dǎo)流管中，并將導(dǎo)流管分為至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管；b)至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件，該構(gòu)件被配置成將至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管的至少一個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室。這些方法還包括將管道放入井中，將至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置放入井中，并將至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置與管道有效連接。前述的提供、放置和連接的步驟可以以任意適當(dāng)?shù)捻樞蜻M(jìn)行，使組裝好的管道和流動(dòng)控制裝置位于井內(nèi)。 有效連接的管道和至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置共同提供至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管和至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室。此外，至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室的每個(gè)具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口，至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口的每個(gè)適于允許流體從中流過(guò)，并留阻大于預(yù)定大小的顆粒。這些方法還包括使流體流過(guò)至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和管道。與上述的流動(dòng)控制系統(tǒng)和裝置類(lèi)似，本文流動(dòng)控制方法可包括根據(jù)該方法實(shí)施條件的多種變化和/或修正。例如，在一些實(shí)施方法中，外部部件的可透部分可為至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室提供至少一個(gè)入口，而使流體流過(guò)至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和管道的步驟可包括使生產(chǎn)流體流過(guò)外部部件的可透區(qū)和流過(guò)流動(dòng)控制腔室的出口，以從井中生產(chǎn)烴。另外或可選地，使流體流過(guò)至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和管道的步驟包括1)使流體通過(guò)至少一個(gè)入口，流入位于第一流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)的至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室，其中流體沿著第一流動(dòng)方向流過(guò)至少一個(gè)入口 ；2)重新定向流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流體以沿著第二流動(dòng)方向流動(dòng)；幻重新定向流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流體以沿著第三流動(dòng)方向流動(dòng)通過(guò)至少一個(gè)出口，進(jìn)入第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。在一些實(shí)施方式中，第二流動(dòng)方向是至少基本上縱向的。另外或者可選地，第二流動(dòng)方向至少基本上圓周方向的，至少基本上徑向的和/或至少基本上螺旋狀的。另外或者可選地，使流體流過(guò)至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和管道的步驟包括將流體注入井中。另外或者可選地，使流體流過(guò)至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和管道的方法包括將完井液注入井中。使流體流過(guò)至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和管道的步驟另外或者可選地可包括將礫石填充組合物注入井中。附圖簡(jiǎn)述本技術(shù)的前述和其它優(yōu)勢(shì)可以通過(guò)閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明并通過(guò)參考附圖而變得明顯，其中圖IA至ID是傳統(tǒng)防砂技術(shù)的示意圖；圖2是為本技術(shù)的一些實(shí)施方式提供背景的井的示意圖；圖3是根據(jù)本技術(shù)的方法的代表性流程圖；圖4是結(jié)合本技術(shù)的實(shí)施方式的井的部分剖視圖；圖5A和5B分別是基于本技術(shù)，在第一種作業(yè)條件和第二種作業(yè)條件下的流動(dòng)控制系統(tǒng)的部分剖視圖；圖6A至6C是呈現(xiàn)本技術(shù)的一些實(shí)施方式的作業(yè)流程圖的示意性側(cè)視圖，每圖分別代表不同的作業(yè)條件；圖6D至6F是呈現(xiàn)本技術(shù)的一些實(shí)施方式的作業(yè)流程圖的示意性側(cè)視圖，每圖分別帶表不同的作業(yè)條件； 圖7A是本技術(shù)三叉結(jié)構(gòu)的末端截面圖；圖7B是本技術(shù)共軸分叉結(jié)構(gòu)的末端截面圖；圖8A是本技術(shù)共軸分叉結(jié)構(gòu)的側(cè)截面圖；圖8B至8D是圖8A所示實(shí)施方式在指示位置的截面圖；圖9A是包括注入導(dǎo)管的本技術(shù)共軸分叉結(jié)構(gòu)的側(cè)截面圖；圖9B至9D是圖9A所示實(shí)施方式在指示位置的截面圖；圖IOA是本技術(shù)偏心結(jié)構(gòu)的部分剖視圖；圖IOB是圖IOA所示結(jié)構(gòu)的截面圖；圖IlA和圖IlB分別是基于本技術(shù)在第一種作業(yè)條件和第二種作業(yè)條件下的流動(dòng)控制系統(tǒng)的部分剖視圖。發(fā)明詳述 在下面的詳細(xì)說(shuō)明中，將會(huì)結(jié)合幾個(gè)實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的具體方面和特征進(jìn)行描述。但是，下面的說(shuō)明針對(duì)本技術(shù)的特別實(shí)施例或特別應(yīng)用，從這種意義上來(lái)說(shuō)希望這僅僅是示例性的且僅提供對(duì)示例性實(shí)施例的簡(jiǎn)要說(shuō)明。此外，在結(jié)合某一特定實(shí)施方式描述特別方面或特征情況下，如果合適，這樣的方面和特征也發(fā)現(xiàn)用于本發(fā)明的其它實(shí)施方式和/ 或與本發(fā)明的其它實(shí)施方式一起實(shí)施。因此，本發(fā)明并不局限于下面描述的具體實(shí)施方式
，而是相反，本發(fā)明包括落入附屬權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有替代、修改和等同物。如上文所述，完井系統(tǒng)和程序用于烴井以努力控制通過(guò)井下設(shè)備的流動(dòng)并促進(jìn)井高效運(yùn)轉(zhuǎn)。由于井工作條件的多樣性，不可能充分描述或記錄可以實(shí)施本技術(shù)的大量方式。 然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)可應(yīng)用于生產(chǎn)井和/或注入井，可應(yīng)用于豎直井、斜井和/或水平井，可應(yīng)用于深水井、延伸井、北極地區(qū)井(arctic well)和陸基井，可應(yīng)用于氣井和油井，以及事實(shí)上任何其它類(lèi)型的井和與烴生產(chǎn)相關(guān)實(shí)施的井作業(yè)。此處所述的配置(構(gòu)造)和實(shí)施僅是本發(fā)明所述技術(shù)應(yīng)用方式的示例。現(xiàn)在來(lái)看附圖，首先參見(jiàn)圖2，展示了根據(jù)本發(fā)明某些方面的一個(gè)示例性生產(chǎn)系統(tǒng) 100。在該示例性生產(chǎn)系統(tǒng)100中，浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施(開(kāi)采設(shè)施)102與位于海底面106的水下采油樹(shù)104相連。通過(guò)該采油樹(shù)104，該浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102與一個(gè)或多個(gè)地下地層相連通， 例如地下地層107，該地下地層107包含多個(gè)生產(chǎn)層段或區(qū)域108a至108η，其中數(shù)字“η”可以是任意整數(shù)。不同的生產(chǎn)層段108a至108η可對(duì)應(yīng)于不同的儲(chǔ)層和/或同一儲(chǔ)層內(nèi)不同的地層類(lèi)型。生產(chǎn)層段108a至108η對(duì)應(yīng)于含有烴(例如，油和/或氣)的地層的區(qū)域或?qū)佣?，這些烴將被開(kāi)采或另外處理(例如向?qū)佣巫⑷肓黧w，使烴流向附近的井，在這種情況下層段可稱(chēng)為注入層段)。盡管圖2展示了浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102，應(yīng)注意生產(chǎn)系統(tǒng)100只是用于示例目的，本技術(shù)的實(shí)施方式可應(yīng)用于生產(chǎn)或注入來(lái)自任何水下、平臺(tái)或陸地位置的流體。浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102可被用于監(jiān)測(cè)和開(kāi)采來(lái)自地下地層107的生產(chǎn)層段108a至 108η的烴。該浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102可以是能夠管理從水下井開(kāi)采流體例如烴的浮船。這些流體可儲(chǔ)存在浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102和/或送入油輪(未顯示)。為接近生產(chǎn)層段108a至108η， 浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102可通過(guò)控制管纜112與水下采油樹(shù)104和控制閥110相連?？刂乒芾| 112可包括用于將烴從采油樹(shù)104輸送到浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102的生產(chǎn)管系；用于控制水壓或電子設(shè)備的控制管系；和/或與井114內(nèi)其他設(shè)備通信的控制電纜。為接近生產(chǎn)層段108a至108η，井114穿透海底106 —定深度以在井114內(nèi)不同深度(在水平井或斜井中，則是長(zhǎng)度)處與生產(chǎn)層段108a至108η連接。如可以認(rèn)識(shí)到的，生產(chǎn)層段108a至108η——其可以被稱(chēng)為生產(chǎn)層段108，可能包含多個(gè)巖石層或巖石層段，這些巖石層或巖石層段可能含有烴，也可能不含烴，并可被稱(chēng)為區(qū)域。水下采油樹(shù)104位于海底面106上，井104的上方，提供了井114內(nèi)的設(shè)備與浮動(dòng)生產(chǎn)設(shè)施102的連接。因此，水下采油樹(shù)104與生產(chǎn)管柱1 相連，以提供流體流動(dòng)通路，并與控制電纜(未顯示)相連， 以提供通信通路，該通路可與控制管纜112在水下采油樹(shù)104處連接。在井114內(nèi)，生產(chǎn)系統(tǒng)100還包含不同的設(shè)備以連通生產(chǎn)層段108a至108η。例如，表層套管柱(surface casing string) 1 可置于從海底面106到其下特定深度處。表層套管柱124內(nèi)，中間或生產(chǎn)套管柱1 可向下延伸至接近生產(chǎn)層段108a的深度，該套管柱126可用于為井114的井壁提供支撐。該表層套管柱IM和生產(chǎn)套管柱1 可用水泥固定于井114內(nèi)的固定位置以進(jìn)一步穩(wěn)定井114。在表層套管柱IM和生產(chǎn)套管柱126內(nèi)，生產(chǎn)管柱1 可用于為烴和其他流體提供通過(guò)井114的流徑。地下安全閥132可用于在該地下安全閥132上方發(fā)生破裂或斷裂時(shí)，阻斷來(lái)自生產(chǎn)管柱1 部分的流體的流動(dòng)。此外，封隔器134至136可用于將位于井環(huán)狀空間內(nèi)的特定區(qū)域彼此隔開(kāi)。該封隔器134至136可被配置成為表層和防砂裝置138a至138η之間提供流體交換通路，同時(shí)防止流體流入一個(gè)或多個(gè)其他區(qū)域，例如井環(huán)狀空間。
除了上述設(shè)備外，其他設(shè)備，例如防砂裝置138a至138η和礫石填充層140a至 140η，可用于控制井內(nèi)流體的流動(dòng)。特別地，防砂裝置138a至138η和礫石填充層140a至 140η可共同用于管理流體和/或顆粒流入生產(chǎn)管柱128。防砂裝置138a至138η可包含開(kāi)槽的襯管，獨(dú)立的濾網(wǎng)(SAQ ；預(yù)包裝濾網(wǎng)；繞絲濾網(wǎng)，膜濾網(wǎng)，可膨脹濾網(wǎng)和/或金屬絲網(wǎng)濾網(wǎng)，而礫石填充層140a至140η可包含礫石或其他合適的固體材料。防砂裝置138a至 138η還可包含流入控制機(jī)構(gòu)，例如流入控制裝置(例如，閥門(mén)、導(dǎo)管、噴嘴、或其他任何合適的機(jī)構(gòu))，該流入控制機(jī)構(gòu)可能增加流體流徑上的壓力損失。礫石填充層140a至140η可以是包裹全部各個(gè)防砂裝置138a至138η的完全礫石填充層，也可以部分分布于防砂裝置 138a至138η周?chē)?。?duì)井的任意兩個(gè)或更多生產(chǎn)層段108a至108η，防砂裝置138a至138η 可包含不同的組件或結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)沿著井長(zhǎng)度上變化的條件。例如，生產(chǎn)層段108a至108b 可包括防砂裝置138a至138b的套管完井和特定的結(jié)構(gòu)，而生產(chǎn)層段108η可以是該井的裸眼層段，具有不同結(jié)構(gòu)的防砂裝置138η。傳統(tǒng)上，封隔器或其他流動(dòng)控制機(jī)構(gòu)位于相鄰的層段108之間以使得每個(gè)區(qū)域內(nèi)的生產(chǎn)被獨(dú)立控制。例如，進(jìn)入層段108b環(huán)狀空間內(nèi)的砂石生產(chǎn)將由封隔器135與層段 108b隔離開(kāi)。圖2示意性地展示了井114，特別是井內(nèi)的層段108，井是不均一的，而儲(chǔ)層和地層結(jié)構(gòu)多種多樣，不易通過(guò)封隔器進(jìn)行區(qū)域隔離。作為例子，圖2中示意性地展示了毗鄰的層段108c和108d，并且展示了在它們之間沒(méi)有封隔器。毗鄰的層段是使用傳統(tǒng)的封隔器區(qū)域隔離不可行的情況的一個(gè)例子。其他的例子，包括穿過(guò)大量不同地層和/或區(qū)域的井，使得所需的封隔器數(shù)量在經(jīng)濟(jì)上不可行；穿過(guò)地層性質(zhì)逐漸兒明顯變化的地層的井，使得漸變不能用傳統(tǒng)的封隔器經(jīng)濟(jì)地分隔開(kāi)；以及許多其他由于成本和/或與安裝封隔器相關(guān)的操作風(fēng)險(xiǎn)使得使用封隔器不可行的情況。另一個(gè)通過(guò)傳統(tǒng)的封隔器技術(shù)進(jìn)行區(qū)域隔離不可行的井條件的例子是，每個(gè)生產(chǎn)層段108內(nèi)的條件在井運(yùn)行過(guò)程中是動(dòng)態(tài)的，最初被認(rèn)為可行的單個(gè)層段可進(jìn)化至最有效的井作業(yè)將單個(gè)層段分隔成多個(gè)層段或區(qū)域以進(jìn)行獨(dú)立控制。在井運(yùn)轉(zhuǎn)中，這種單個(gè)層段需要被分隔成多個(gè)層段的變化特征是井作業(yè)中普遍的，而這通常需要通過(guò)昂貴且操作風(fēng)險(xiǎn)高的修理來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所公開(kāi)的技術(shù)適于放入井中，以提供流動(dòng)控制裝置，該裝置與井下管道聯(lián)合以提供備用的損壞解決系統(tǒng)。圖3提供了本公開(kāi)內(nèi)容和發(fā)明范圍內(nèi)的方法的示意性流程圖200。圖3所示的方法開(kāi)始于提供一個(gè)適于井下使用的管道，如方框210所示。在框212， 該方法繼續(xù)提供一個(gè)流動(dòng)控制裝置，例如本文將描述的那些。圖3表明，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的方法可根據(jù)采用此處所述技術(shù)的井的條件，以多種順序和步驟次序?qū)嵤?。例如，在新井或生產(chǎn)管柱被移除的井中，方法200可包含將流動(dòng)控制裝置和管道有效連接，如214所示，然后將組合好的管道和流動(dòng)控制裝置一起放入井中，如216所示。另外或可選地，本公開(kāi)內(nèi)容的方法200還包含將管道放入井，如方框218所示。管道可在提供連接流動(dòng)控制裝置之前放入井，例如在已有的生產(chǎn)管道中安裝流動(dòng)控制裝置時(shí)。可選地，出于其他因素，管道可以在將流動(dòng)控制裝置與管道連接之前放入井中。圖3在220示意，流動(dòng)控制裝置可以與已經(jīng)放入井中的管道有效連接。本方法的步驟210至220可以按任意適當(dāng)?shù)捻樞蚧虼涡驅(qū)嵤宰罱K獲得與管道有效連接并被放入井的流動(dòng)控制裝置。例如，管道的供應(yīng)可以在流動(dòng)控制裝置的供應(yīng)之前許多年進(jìn)行。類(lèi)似地，管道可以在提供控制裝置之前很久就放入井。圖3中的示意性流程圖僅展示了許多路線圖中的兩種，這些路線圖可能達(dá)到擁有一個(gè)與管道連接并置于井中的流動(dòng)控制裝置的工作條件，所有這些路線都在本方法的范圍內(nèi)。一旦流動(dòng)控制裝置被放入井中并與管道連接，方法200在222繼續(xù)，使流體流過(guò)該流動(dòng)控制裝置和該管道。如上所述，該流體流動(dòng)可以沿著生產(chǎn)方向(例如，流體流過(guò)管道， 然后流過(guò)流動(dòng)控制裝置)或沿著注入方向(例如，流體流過(guò)流動(dòng)控制裝置，然后流過(guò)管道)， 二者都在本方法范圍內(nèi)。最終，方法200開(kāi)采烴，如2M所示，該烴可產(chǎn)自安裝了流動(dòng)控制裝置的井，或與之相連的井(例如當(dāng)流動(dòng)控制裝置被用于注入井時(shí))。此處關(guān)于本系統(tǒng)和方法的討論主要描述了在生產(chǎn)環(huán)境下的組件和特征。例如，流動(dòng)控制導(dǎo)管和腔室描述如下，其具有與構(gòu)件關(guān)聯(lián)的入口和出口，這些入口和出口是條件特定的(context specific)。例如，一個(gè)構(gòu)件的可透過(guò)部分可以在生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境下提供出口， 而在注入作業(yè)環(huán)境下提供入口。類(lèi)似地，此處的以生產(chǎn)為中心的討論描述了在與地表進(jìn)行交換時(shí)候，配置用于防止砂或顆粒進(jìn)入生產(chǎn)導(dǎo)管的特征和方面。類(lèi)比地，此處描述的和/或本發(fā)明范圍內(nèi)的全部實(shí)施方式中每一個(gè)都具有適于注入作業(yè)的標(biāo)簽和命名。例如，在注入作業(yè)中，井環(huán)狀空間是與目標(biāo)(即地層)直接交換的導(dǎo)管，這與生產(chǎn)作業(yè)中生產(chǎn)導(dǎo)管與目標(biāo) (即地表)的直接交換相同。因此，盡管此處所述實(shí)施方式的許多包含生產(chǎn)環(huán)境下的命名和/或描述，但本發(fā)明并不限于此。為用于注入作業(yè)，對(duì)當(dāng)前實(shí)施方式的修正通常僅涉及改變用于指代組件的命名。在一些實(shí)施方式中，組件的精確位置會(huì)在注入作業(yè)中改變。然而，元件或組件的相對(duì)位置依然在此處所述原理和實(shí)施方式的范圍之內(nèi)。更具體而言，本文公開(kāi)內(nèi)容內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)，無(wú)論用于生產(chǎn)作業(yè)、注入作業(yè)、處理作業(yè)或其他作業(yè)，都包含管道和流動(dòng)控制裝置。 該管道在其外限定井環(huán)狀空間，并包含外部部件，該外部部件在其內(nèi)部限定導(dǎo)流管。該外部部件的至少一部分是可透過(guò)的，提供井環(huán)狀空間和導(dǎo)流管之間的流體交換。該流動(dòng)控制裝置位于導(dǎo)流管內(nèi)，并包含至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件。該至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件被配置成將導(dǎo)流管分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管。該至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件被配置成將至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中至少一個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室。至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室中的每個(gè)具有至少一個(gè)入口和一個(gè)出口，該入口和出口的每個(gè)適于允許流體從中流過(guò)，并留阻大于預(yù)定大小的顆粒。圖4示意了位于地層244內(nèi)的井242的一個(gè)井段M0。所示井段240作為井242的豎直段示出，但在此僅僅示例性的示出，因?yàn)榇思夹g(shù)可應(yīng)用于豎直、水平或其他方向的井。 如圖4所示，井242包含流動(dòng)控制系統(tǒng)M6，該流動(dòng)控制裝置系統(tǒng)246被放置與地層244的生產(chǎn)區(qū)域有效連接。更具體地，圖4說(shuō)明本技術(shù)可根據(jù)本文所描述、教導(dǎo)和建議的多種實(shí)施方式，以多種結(jié)構(gòu)和/或技術(shù)組合來(lái)實(shí)施，以提供流動(dòng)控制系統(tǒng)M6。例如，圖4說(shuō)明流動(dòng)控制系統(tǒng)246包括管道M8，該管道248可在第一管道結(jié)構(gòu)和/或第二管道結(jié)構(gòu)M8b 中提供，每種管道結(jié)構(gòu)都提供不同方式的可透和不可透區(qū)段，這將結(jié)合后圖進(jìn)一步說(shuō)明。各個(gè)管道248盡管各不相同，但也有一些共同元件。例如，每個(gè)管道248包含外部部件250，該部件250限定了位于管道內(nèi)的導(dǎo)流管252。此外，每個(gè)外部部件250包含可透部分254，該部分2M適于允許流體流過(guò)外部部件250進(jìn)入導(dǎo)流管。圖4還說(shuō)明管道248包含流動(dòng)控制裝置256，該裝置可以是本文所公開(kāi)的任何一種結(jié)構(gòu)。圖4中畫(huà)出了兩個(gè)示例性流動(dòng)控制裝置256。該流動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)將結(jié)合本文后圖做詳細(xì)說(shuō)明。然而，作為導(dǎo)言，圖4顯示，以流動(dòng)箭頭258代表的流體從地層244沿著曲折的流徑流入管道M8，途中穿過(guò)至少兩個(gè)流動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，此處分別由與外部部件248相關(guān)的可透過(guò)部分和流動(dòng)控制裝置256代表。在本技術(shù)的一些實(shí)施方式中，沿井下管道節(jié)點(diǎn)的長(zhǎng)度，沿由封隔器隔離的區(qū)域的長(zhǎng)度，和/或沿井下柱的全部工作部分的長(zhǎng)度， 對(duì)于每個(gè)流動(dòng)控制系統(tǒng)246可優(yōu)選采取共同的結(jié)構(gòu)。在其他實(shí)施方式中，例如圖4所示的實(shí)施方式中，井、地層和/或儲(chǔ)層的特征可建議在單個(gè)井內(nèi)使用不同的流動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 例如，如圖2示意，兩個(gè)生產(chǎn)層段，例如區(qū)域108c和108d，可能過(guò)于靠近在一起以至于通過(guò)傳統(tǒng)的封隔器進(jìn)行區(qū)域分隔不可行。不同的區(qū)域可能包含具有不同特性的地層，需要采用不同的完井方式以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖4所示結(jié)構(gòu)——其中不同的流動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)彼此鄰近放置——可允許對(duì)不同的層段進(jìn)行完井，并控制其中的流動(dòng)，不同地不需要在層段之間放置封隔器。類(lèi)似地，在多種其他常見(jiàn)油氣田條件下，多個(gè)流動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的使用可以是合適的。圖5A和5B展示了共軸結(jié)構(gòu)沈0中的流動(dòng)控制系統(tǒng)M6，其結(jié)構(gòu)也見(jiàn)于圖4中。共軸結(jié)構(gòu)260是本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)246的多種實(shí)施方式的一個(gè)范例。圖 5A展示了處于完全開(kāi)放狀態(tài)的共軸結(jié)構(gòu)沈0，而圖5B展示該共軸結(jié)構(gòu)有被來(lái)自地層244的砂264或其他顆粒(以下統(tǒng)稱(chēng)為砂)堵住的流動(dòng)控制腔室沈2。如圖5A中可見(jiàn)，共軸結(jié)構(gòu) 260中的流動(dòng)控制系統(tǒng)246包含管道248，該管道包含外部部件250，該外部部件在其內(nèi)部限定導(dǎo)流管252。管道248可僅包含外部部件250或者可包含外部部件250以及多種其他裝置，例如井下生產(chǎn)柱中常用的裝置。在管道248包含另外裝置的實(shí)施方式中，應(yīng)當(dāng)理解，外部部件250中的描述詞“外部”是相對(duì)于由其形成的導(dǎo)流管252而言，而不是相對(duì)管道248 而言。根據(jù)工業(yè)界慣例，管道248和外部部件250在圖5A中以圓柱形部件表示；然而，也可以采用其他形狀和結(jié)構(gòu)，例如橢圓體或多邊形。管道M8的形狀會(huì)影響導(dǎo)流管252的形狀和/或位于導(dǎo)流管252內(nèi)的流動(dòng)控制裝置256的結(jié)構(gòu)。另外或可選地，外部部件250的結(jié)構(gòu)可對(duì)導(dǎo)流管252和/或流動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)具有更大的影響。例如，外部部件250可適于在沿著其長(zhǎng)度和/或周?chē)牟煌恢锰峁┛赏覆糠?M和不透部分266，這會(huì)影響流動(dòng)特性，因而影響流動(dòng)控制裝置256的結(jié)構(gòu)。因此，盡管圖5A和5B示意了示例性共軸結(jié)構(gòu)沈0， 其他共軸結(jié)構(gòu)也在本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容的范圍內(nèi)。類(lèi)似地，本文所述和所示其他結(jié)構(gòu)或?qū)嵤┓绞絻H為代表性的，各種部件形狀和大小的變化在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。本公開(kāi)內(nèi)容的流動(dòng)控制系統(tǒng)246包含如上所述的外部管道250，以及位于導(dǎo)流管 252內(nèi)的流動(dòng)控制裝置256。該流動(dòng)控制裝置256包含至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件268和至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件270。至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件268可以是任何適于將導(dǎo)流管252分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管272的結(jié)構(gòu)。如圖5A所示，導(dǎo)管限定構(gòu)件268包含置于管道M8的外部部件250內(nèi)的管道部件274。在圖5A中，管道部件274與外部部件250同心，因此命名為共軸結(jié)構(gòu)；然而，應(yīng)當(dāng)理解管道部件274可置于導(dǎo)流管252內(nèi)的任意位置，包括偏移管道 248的軸和/或鄰近外部部件250。至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件268被用于將導(dǎo)流管252分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管272，該構(gòu)件268可包含單個(gè)物理部件或者可包含多個(gè)部件，如管道部件、壁、隔板等。如上文所述和圖5A代表性所示，流動(dòng)控制裝置256還包含至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件 270。在圖5A中，腔室限定構(gòu)件270是圓盤(pán)276提供的，圓盤(pán)276橫跨管道部件274和外部部件250之間的環(huán)狀空間。因此，由外部部件250限定的導(dǎo)流管252被分成了至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管272和至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室沈2。與導(dǎo)管限定構(gòu)件268類(lèi)似，腔室限定構(gòu)件 270可以以任意適當(dāng)結(jié)構(gòu)提供，其受外部部件250的結(jié)構(gòu)和/或?qū)Ч芟薅?gòu)件268的結(jié)構(gòu)影響。類(lèi)似地，在本公開(kāi)內(nèi)容范圍內(nèi)的各種實(shí)施方式中，腔室限定構(gòu)件270的數(shù)目和之間的間隔可以變化。在圖5A所示的共軸結(jié)構(gòu)沈0中，腔室限定構(gòu)件270可以以等間隔地置于導(dǎo)流管252內(nèi)，和/或可以至少部分地根據(jù)所測(cè)得的或預(yù)計(jì)的管道248外的區(qū)域中的地層244 的性質(zhì)而置于導(dǎo)流管內(nèi)。同時(shí)考慮圖5A和5B將說(shuō)明此處所述流動(dòng)控制系統(tǒng)246的功能。首先概括地描述該功能，然后結(jié)合圖5A和5B所示具體元件作更具體的描述。如上文所述，圖5A和5B中的流動(dòng)控制系統(tǒng)246相同，但處于不同作業(yè)狀態(tài)。本發(fā)明的流動(dòng)控制系統(tǒng)246從單一的導(dǎo)流管252中提供至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管272。此外，至少一個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管272被分成了至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室沈2。該至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室262包含至少一個(gè)入口 278和至少一個(gè)選擇性出口觀0。該至少一個(gè)入口 278允許來(lái)自管道248外的流體，例如來(lái)自地層244和管道248之間的井環(huán)狀空間282的流體，通過(guò)外部部件250并進(jìn)入導(dǎo)流管252，或者，更具體地，進(jìn)入流動(dòng)控制腔室沈2。入口 278適于提供至少一個(gè)流動(dòng)損壞屏障，例如通過(guò)從流動(dòng)中過(guò)濾砂沈4。因此，可透部分邪4可以提供入口 278，其也提供了流動(dòng)損壞的屏障(例如，防砂)。該入口 278可通過(guò)任何適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)提供流動(dòng)損壞屏障，例如使用傳統(tǒng)的防砂裝置繞絲濾網(wǎng)、穿孔管系、預(yù)填充濾網(wǎng)、開(kāi)槽的襯管、篩濾網(wǎng)、燒結(jié)金屬濾網(wǎng)等。一旦所采集的流體進(jìn)入流動(dòng)控制腔室沈2后，流體流向出口觀0，該出口如圖5A所示，偏移于入口 278。該出口 280也配置為流動(dòng)損壞屏障，以提供備用從而努力削弱各種損壞流體流動(dòng)的井下條件。例如，如圖5A所示，流動(dòng)控制腔室262的出口 280可以配置為適于留阻砂264或其他大于預(yù)定大小的顆粒的可透區(qū)。出口的結(jié)構(gòu)可根據(jù)被削弱的流動(dòng)損壞的機(jī)制而變化。另外或可選地，流動(dòng)控制腔室262可具有多個(gè)出口，如結(jié)合本文其他圖所見(jiàn)。 共軸結(jié)構(gòu)260可適于通過(guò)為腔室限定構(gòu)件270提供穿孔、濾網(wǎng)或其他形式的可透性而包含兩個(gè)出口。在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，出口與入口的結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，以對(duì)相同的流動(dòng)損壞機(jī)制提供備用。另外或可選地，入口和/或出口可配置成解決另外的和/或不同的機(jī)制。圖5B展示了本流動(dòng)控制系統(tǒng)M6的備用設(shè)置。在圖5B中，流動(dòng)控制腔室沈2的入口 278被機(jī)械性損壞，以允許砂264進(jìn)入流動(dòng)控制腔室沈2，如可透部分2M上的孔284 所示。盡管穿過(guò)傳統(tǒng)生產(chǎn)管系的防砂裝置的砂具有顯著的流動(dòng)損壞，而圖5B顯示，本發(fā)明的備用控制為腔室沈2的出口 280提供了適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)控制裝置，以限制流體中大于預(yù)定大小的顆粒流出流動(dòng)控制腔室。因此，砂264在腔室內(nèi)積累，直到出口 280被砂有效堵塞，通過(guò)腔室的流動(dòng)至少被基本堵塞。在圖5A和5B的實(shí)施方式中，從出口流入另一個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管，該流動(dòng)控制導(dǎo)管沒(méi)有被分隔成腔室，并且流體流動(dòng)到達(dá)地表。在其他實(shí)施方式中，從一個(gè)流動(dòng)控制腔室沈2的出口流出的流體可進(jìn)入另一個(gè)流動(dòng)控制腔室沈2，該流動(dòng)控制腔室具有一個(gè)或多個(gè)出口，這些出口適于提供針對(duì)流動(dòng)損壞機(jī)制的屏障。例如，為了抵消通過(guò)產(chǎn)出的流體產(chǎn)生砂的風(fēng)險(xiǎn)和/或砂不期望地堵塞流徑的風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)流體從一個(gè)流動(dòng)控制腔室流入另一個(gè)流動(dòng)控制腔室時(shí)，這些腔室可以串聯(lián)，以提供分級(jí)控制和/或解決多種流動(dòng)損壞機(jī)制。例如，第一流動(dòng)控制腔室可適于控制較大的砂粒，而第二流動(dòng)控制腔室可適于控制較小的砂粒，等等。
有利地，本發(fā)明的流動(dòng)控制系統(tǒng)246允許從已經(jīng)發(fā)生一種形式的流動(dòng)損壞的生產(chǎn)層段或區(qū)域繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。通過(guò)顯示甚至在被堵塞的流動(dòng)控制腔室沈2的外層濾網(wǎng)(入口 278)已損壞并允許砂進(jìn)入導(dǎo)流管252之后，未堵塞的流動(dòng)控制腔室262仍能繼續(xù)生產(chǎn)流體，圖5B說(shuō)明了這一點(diǎn)。此外，盡管流經(jīng)下部流動(dòng)控制腔室的流動(dòng)被堵塞或至少基本上限制，來(lái)自地層244的流動(dòng)可前進(jìn)通過(guò)井環(huán)狀空間觀2，通過(guò)與上部未堵塞的流動(dòng)控制腔室相連的入口 278進(jìn)入管道M8。通過(guò)井環(huán)狀空間282的流徑提供了另一種形式的備用，由本流動(dòng)控制系統(tǒng)提供。具體地，在下部流動(dòng)控制腔室由于其入口處大規(guī)模堆積，或位于外部部件或入口上的其他堵塞物而堵塞的情況下，來(lái)自地層的流體可持續(xù)通過(guò)井環(huán)狀空間282進(jìn)入鄰近的流動(dòng)控制腔室。本公開(kāi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)M6，例如圖5A和5B所示的那些，可適于流動(dòng)控制腔室出口 280偏離于流動(dòng)控制腔室入口 278，例如圖5A和5B所示的方式。完井設(shè)備試圖防止或解決的流動(dòng)損壞機(jī)制之一是在允許流體流入導(dǎo)流管的同時(shí)砂264的流入。傳統(tǒng)的方法使用濾網(wǎng)或其他可透過(guò)媒介，在允許流體通過(guò)的同時(shí)限制顆粒的流通。然而，可透過(guò)部分的可透性天然地削弱了其結(jié)構(gòu)完整性。由于飽含固體的流體沖擊可透區(qū)段，對(duì)于這些區(qū)段可透過(guò)部分很容易損壞并在可透過(guò)部分中具有開(kāi)孔，如圖5B中的孔284所示。這種孔使得可透區(qū)段的防砂目標(biāo)失敗，砂被允許流入生產(chǎn)設(shè)備。如果生產(chǎn)的流體在離散的、集中的來(lái)源進(jìn)入井環(huán)狀空間觀2，在套管井和/或壓裂井中，可透區(qū)段機(jī)械性損壞的風(fēng)險(xiǎn)增加。流動(dòng)控制腔室入口 278和流動(dòng)控制腔室出口 280之間的偏移關(guān)系——其可以被結(jié)合到本文所述的一種或多種實(shí)施方式中——可以提供針對(duì)由于完井設(shè)備機(jī)械性故障導(dǎo)致的流動(dòng)損害的另外屏障。參照?qǐng)D5所示的示例性實(shí)施方式，進(jìn)入流動(dòng)控制腔室262的流體沿第一方向流過(guò)入口 278，沿第二方向流過(guò)流動(dòng)控制腔室，并沿著第三個(gè)方向流動(dòng)從出口 280 離開(kāi)。流動(dòng)控制裝置256包含不可透部分沈6，該不可透部分適于在入口 278附近為流動(dòng)控制腔室262提供強(qiáng)化的構(gòu)件。因此，入口 278可以導(dǎo)致流體更集中于一個(gè)特定的流動(dòng)方向， 而流動(dòng)控制裝置256適于使該能量改變方向至沿著第二流動(dòng)方向，分散夾帶顆粒所攜帶的能量，促使這些顆粒從流體中沉淀出來(lái)。這一初始轉(zhuǎn)向可足以有效減少由于夾帶顆粒沖擊可透區(qū)段帶來(lái)的機(jī)械故障風(fēng)險(xiǎn)。然而，一些實(shí)施方式，例如圖5A和5B所示的實(shí)施方式在流經(jīng)出口 280之前實(shí)施另一個(gè)流動(dòng)方向改變。試圖與生產(chǎn)的流體一同流過(guò)生產(chǎn)管道248的顆粒沿著曲折的流徑前進(jìn)，這種曲折的流徑減少了顆粒的能量，并輔助可透部分提供流動(dòng)控制腔室出口觀0的任務(wù)。這種曲折的流徑可以以多種方式產(chǎn)生，本公開(kāi)內(nèi)容說(shuō)明和描述了其中一些，全部方式都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。現(xiàn)在來(lái)看圖6A至6F，圖6A至6F描述了本發(fā)明范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)的更多實(shí)施方式和特征。圖6A至6F的圖解是高度示意性的，意在代表可透表面和不可透表面的組合，這些組合可用于形成本發(fā)明范圍內(nèi)的流動(dòng)控制導(dǎo)管和流動(dòng)控制腔室。盡管可透部分用虛線(dashed line)表示，視覺(jué)上與傳統(tǒng)的繞絲濾網(wǎng)——可用于本發(fā)明——類(lèi)似，此處所示可透部分更寬泛地和更示意性地代表了能使流體通過(guò)外部部件進(jìn)入流動(dòng)控制腔室的多種方式中的任何一種。為清楚描述圖6A至6F的目的，圖6A至6F所用的數(shù)字編號(hào)與圖4和圖5中用于指代相似或相同元件或特征的那些數(shù)字編號(hào)不同。類(lèi)似地，本文其余附圖可以使用不同的數(shù)字編號(hào)以利于清楚描述那些圖。各圖中用于指代相同元件和特征的術(shù)語(yǔ)和命名是一致的，并可以考慮本文所公開(kāi)的各種實(shí)施方式的相似性進(jìn)行指代。
從圖6A至6C開(kāi)始，示意性地展示了流動(dòng)控制系統(tǒng)300的三種不同的作業(yè)結(jié)構(gòu)。圖 6A至6C的流動(dòng)控制系統(tǒng)300顯示為包含外部部件302，該外部部件形成位于地層306和外部部件302之間的井環(huán)狀空間304。然而，為討論和簡(jiǎn)化圖解的目的，只顯示了一半橫斷面視圖。如前所述，外部部件302也限定了位于其內(nèi)部的導(dǎo)流管308。此外，流動(dòng)控制系統(tǒng)300 還包括流動(dòng)控制裝置310，流動(dòng)控制裝置310包含導(dǎo)管限定構(gòu)件312，該構(gòu)件312適于將導(dǎo)流管308分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314 ；以及腔室限定構(gòu)件316，該構(gòu)件316適于將至少一個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室318。作為可由圖6A至6C的示意圖代表的示例性實(shí)施方式，圖5A和5B所示的共軸結(jié)構(gòu)將具有與圖6A至6C可比擬的橫斷面?zhèn)纫晥D。圖6A至6C圖示流動(dòng)控制系統(tǒng)300，其具有流動(dòng)控制腔室318的出口 320，該出口 320適于選擇性開(kāi)啟。對(duì)照?qǐng)D6A至6C，由圖6A可看出，兩個(gè)出口 320在圖6A都是關(guān)閉的， 阻止流體流過(guò)流動(dòng)控制腔室318。因此，圖6A示意了本發(fā)明公開(kāi)范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)的第一工作結(jié)構(gòu)，其中流動(dòng)控制系統(tǒng)有效地充當(dāng)空管部分。如流動(dòng)箭頭322所示，井環(huán)狀空間 304內(nèi)的流體當(dāng)通過(guò)流動(dòng)控制系統(tǒng)300時(shí)，有效地停留在環(huán)狀空間內(nèi)。類(lèi)似地，如流動(dòng)箭頭 324所示，流動(dòng)控制導(dǎo)管31 內(nèi)的流體(該流體可能從靠近底部的井部分進(jìn)入流動(dòng)控制導(dǎo)管)也停留在流動(dòng)控制導(dǎo)管31 內(nèi)。圖6B示意了當(dāng)出口 320中一個(gè)打開(kāi)時(shí)的流動(dòng)形態(tài)。如圖6A至6C所示，腔室限定構(gòu)件316不只是如圖5所示的簡(jiǎn)單圓板，它具有可透區(qū)和不可透區(qū)，二者一起適于提供了上述選擇性開(kāi)啟的出口 320。出口 320可以通過(guò)許多技術(shù)中的任意一種被選擇性開(kāi)啟， 包括化學(xué)方法(對(duì)含刺激-響應(yīng)材料的不可透區(qū)的一些部分進(jìn)行溶解或修飾)、機(jī)械方法 (滑動(dòng)套管或其他可通過(guò)水壓、電動(dòng)或其他信號(hào)和控制移動(dòng)的元件)、或其他方法(例如穿孔或其他可用的井下工具)。應(yīng)當(dāng)理解，選擇性開(kāi)啟的出口 320的物理實(shí)現(xiàn)(physical implementation)可以用本文所示意的方法或任何其他合適的方法進(jìn)行，例如繞絲濾網(wǎng)，其空間中填充這樣的材料可溶解或減小體積以允許在繞絲濾網(wǎng)之間流動(dòng)。如圖所示，一旦出口 320打開(kāi)時(shí)，井環(huán)狀空間內(nèi)304的流體進(jìn)入流動(dòng)控制腔室 318a，通過(guò)出口 320，并進(jìn)入流動(dòng)控制導(dǎo)管314a，以進(jìn)一步向井上部運(yùn)輸，直到到達(dá)地面。圖 6B顯示，選擇性開(kāi)啟的出口 320允許操作者控制在任意給定時(shí)間，哪個(gè)流動(dòng)控制腔室運(yùn)轉(zhuǎn)， 這可用于控制生產(chǎn)速率或控制所用的完井方式(例如限制較小或較大的顆粒)。在一些實(shí)施方式中，選擇性開(kāi)啟的出口 320允許操作者從一個(gè)特定生產(chǎn)層進(jìn)行生產(chǎn)。例如，如圖6B所示，流體通過(guò)流動(dòng)控制腔室318a和相連的出口被采集，而通過(guò)流動(dòng)控制腔室318b的流動(dòng)被關(guān)閉的出口阻斷。隨后，如圖6C所示，通過(guò)流動(dòng)控制腔室318a的流動(dòng)被在出口 320a處積累的砂3 阻塞，該出口適于留阻大于預(yù)定大小的顆粒。當(dāng)從流動(dòng)控制腔室318a的生產(chǎn)被積累的砂3 基本上阻斷時(shí)，流動(dòng)控制腔室318b和出口 320b可被打開(kāi)，以允許從生產(chǎn)層繼續(xù)生產(chǎn)，同時(shí)繼續(xù)保護(hù)生產(chǎn)操作不發(fā)生流動(dòng)損害，例如在這個(gè)例子中的砂流入。通過(guò)在生產(chǎn)層中進(jìn)行生產(chǎn)，來(lái)自該區(qū)域的流速可保持長(zhǎng)得多的時(shí)間，而不需要充分的修理(workover)。在一些實(shí)施方式中，出口 320b可適于與出口 320a相比施用不同程度的防砂。例如，出口 320b 的防砂特征可允許較大的顆粒流過(guò)以防止砂3 在出口處累積而阻塞通過(guò)出口 320b的流動(dòng)，從而允許以可控量的砂或細(xì)屑產(chǎn)生的方式繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)。另外或可選地，入口 3 與各自的流動(dòng)控制腔室之間的距離可足夠遠(yuǎn)，以有效地限制或阻止來(lái)自一個(gè)地層區(qū)(例如，鄰近流動(dòng)控制腔室318a的區(qū)域)的砂通過(guò)井環(huán)狀空間304流動(dòng)到鄰近的流動(dòng)控制腔室的入口。因此，鄰近的流動(dòng)控制腔室的出口 320a和320b的結(jié)構(gòu)可以不同，以留阻預(yù)計(jì)來(lái)自不同地層區(qū)域的砂。用于留阻大于預(yù)定大小的顆粒的出口的結(jié)構(gòu)可以逐個(gè)腔室的方式進(jìn)行，也可以整個(gè)井進(jìn)行。在任何情況下，給定出口所留阻的預(yù)定大小可受地層、井、完井方式、井使用方式、流動(dòng)控制裝置的設(shè)計(jì)方式和其他多種因素影響。圖6C還顯示，一個(gè)或多個(gè)所述腔室可采用沒(méi)有防砂特征的裸露出口 332，例如流動(dòng)控制腔室318a所示的的出口 332。這種出口可用于多種環(huán)境，其中經(jīng)濟(jì)或井的環(huán)境不再必須或需要本文所述備用流動(dòng)控制系統(tǒng)。例如，本文的流動(dòng)控制系統(tǒng)的備用控制可在一段時(shí)間內(nèi)實(shí)施，以最大化完井壽命和井間隔生產(chǎn)率，同時(shí)最小化砂的產(chǎn)生。然而，在井使用壽命中的一些時(shí)期，與完全的修理相比，產(chǎn)生一定量的砂是可接受的。例如，如果完井作業(yè)中的所有流動(dòng)控制系統(tǒng)被堵塞并且下一步是取出生產(chǎn)管系進(jìn)行修理，則優(yōu)選打開(kāi)一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制腔室中的裸露出口 332，以在預(yù)計(jì)產(chǎn)生砂或細(xì)屑的情況下，繼續(xù)生產(chǎn)一段時(shí)間。圖6A至6C示意了多級(jí)使用不同的流動(dòng)控制腔室318的流動(dòng)控制系統(tǒng)300中的流動(dòng)特性，通過(guò)入口 328、通過(guò)流動(dòng)控制腔室318和通過(guò)出口 320的流動(dòng)特性能代表本發(fā)明所述實(shí)施方式的流動(dòng)特性。類(lèi)似地，流動(dòng)控制腔室、流動(dòng)控制導(dǎo)管、外部部件、導(dǎo)管限定構(gòu)件、 腔室限定構(gòu)件、入口、出口等的位置和方向的圖示都只是代表性的，并且可實(shí)施或執(zhí)行于任何合適的結(jié)構(gòu)，包括在此處詳細(xì)描述的那些結(jié)構(gòu)。如上所述，這些組件中任何一個(gè)或多個(gè)可以在注入環(huán)境下而不是上述的生產(chǎn)環(huán)境下以不同的方式涉及到。例如，出口 320可被認(rèn)為是流動(dòng)控制腔室的入口，而入口 3 則被認(rèn)為是流動(dòng)控制腔室的出口。圖6D至6F提供了本發(fā)明范圍內(nèi)流動(dòng)控制系統(tǒng)300的更多圖示。圖6D至6F所示的流動(dòng)控制系統(tǒng)300包含許多與上述相同的特征，但以不同的實(shí)施方式布置。流動(dòng)控制系統(tǒng)300包含外部部件302，其適于提供穿過(guò)其中的入口 328，并能在其中限定導(dǎo)流管308。該流動(dòng)控制系統(tǒng)300置于井中，以便于外部部件302在地層306和外部部件之間限定井環(huán)狀空間304。與上述實(shí)施方式類(lèi)似，圖6D至6F所示的流動(dòng)控制系統(tǒng)300包含適合置于外部部件302內(nèi)的流動(dòng)控制裝置310。該流動(dòng)控制裝置310包含至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件312，該構(gòu)件312在導(dǎo)流管308內(nèi)限定至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314。此外，流動(dòng)控制裝置310包含至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件316，該構(gòu)件316被配置以將至少一個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室318。此外，流動(dòng)控制裝置310被配置以提供流動(dòng)控制腔室318的至少一個(gè)出口 320。如在圖6D至6F中所見(jiàn)，本發(fā)明范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)300每個(gè)流動(dòng)控制腔室318 可包括兩個(gè)或更多個(gè)出口 320。按從圖6D至6F的操作順序，可以看到圖6D中，第一出口 320打開(kāi)，以允許流體流過(guò)流動(dòng)控制腔室318。該出口 320具有可透部分330或其他特征， 以抵抗至少一種流動(dòng)損害機(jī)制。例如，出口 320可提供有濾網(wǎng)或篩孔，以留阻大于預(yù)定大小的顆粒。另外或可選地，如上所述，出口 320可適于以抵消與入口 3 流體偏移所致的濾網(wǎng)或篩孔的機(jī)械性損害。如圖6D所示，一個(gè)出口 320打開(kāi)，而另一個(gè)關(guān)閉。在一些實(shí)施方式中，根據(jù)特定的井、區(qū)域和/或生產(chǎn)設(shè)備的腔室所需的流體參數(shù)，兩個(gè)或更多出口可同時(shí)打開(kāi)。如圖6E所示，一旦第一出口 320由于砂或其他顆粒3 積累被有效地和/或基本上關(guān)閉，第二出口 320被打開(kāi)。出口 320的選擇性開(kāi)啟允許操作者控制通過(guò)單個(gè)流動(dòng)控制腔室的流動(dòng)。在一些實(shí)施方式中，出口的選擇性開(kāi)啟通過(guò)任意適合的方式從地面控制。從地面控制出口的開(kāi)啟是可接受的，因?yàn)槌隹陂_(kāi)啟的延遲不會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)損壞或生產(chǎn)設(shè)備損壞的危險(xiǎn)性增加。另外或可選地，對(duì)多個(gè)選擇性開(kāi)啟的出口 320的控制受被動(dòng)影響，或者沒(méi)有直接操作者或地面介入。例如，圖6E中第二開(kāi)啟的出口 320可配置為當(dāng)流動(dòng)控制腔室318內(nèi)壓力超過(guò)預(yù)定點(diǎn)時(shí)開(kāi)啟，所選的預(yù)定點(diǎn)指示第一出口被顆粒充分堵塞。另外或可選地，第二出口在腔室內(nèi)的定位可足以使它在第一出口被充分堵塞之前有效關(guān)閉。例如，在圖6E中， 井環(huán)狀空間304內(nèi)的流動(dòng)顯示為從右向左運(yùn)動(dòng)。流體將趨于進(jìn)入入口 3 并從右向左繼續(xù)流向第一開(kāi)啟的出口 320(在圖6D中示出開(kāi)啟，在圖6E中示出關(guān)閉)。自然流動(dòng)力不會(huì)使流體主要流向第二出口 320，直到第一出口處有足夠的反向壓力。如上所述，在一些實(shí)施方式中，可使用多級(jí)或選擇性開(kāi)啟的出口，以在延長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)維持從地層的相同區(qū)段的生產(chǎn)率。另外或可選地，可以采用多級(jí)或選擇性開(kāi)啟的出口以抵消不同的流動(dòng)損壞機(jī)制和/或不同程度的流動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)。作為這種實(shí)施方式的一個(gè)例子，第一出口可被配置為留阻第一種預(yù)定大小的顆粒，而第二出口則可被配置為留阻第二種、更大預(yù)定大小的顆粒。因此，井，或者井的一部分，可運(yùn)轉(zhuǎn)第一時(shí)間段，在這期間所有大于較小的、第一預(yù)定大小的顆粒被留阻并積累在出口處。當(dāng)?shù)诙隹诖蜷_(kāi)時(shí)，來(lái)自腔室的流動(dòng)恢復(fù)或繼續(xù)，并將允許小于第二預(yù)定大小的顆粒通過(guò)出口。在井使用壽命中不同階段容許不同程度的流動(dòng)質(zhì)量和/或風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，這種實(shí)施方式可能是適宜的。圖6F示意了流動(dòng)控制系統(tǒng)300的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)，其中兩個(gè)具有可透部分330的出口 320都被堵塞。在這種情況下，通過(guò)所述腔室318的流動(dòng)被阻斷。然而，在一些實(shí)施方式中，開(kāi)啟一個(gè)不適于留阻顆?；蛴貌煌姆绞椒乐够虻挚沽鲃?dòng)損壞機(jī)制的裸露出口 332是可以接受的。此時(shí)，通過(guò)流動(dòng)控制腔室318內(nèi)的流動(dòng)恢復(fù)。這種實(shí)施方式可用于當(dāng)砂產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)被最小化或當(dāng)砂產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)鑒于與井繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)有關(guān)的其他條件例如修理成本是可接受的情況下。圖7A至7C示例性地展示了本發(fā)明范圍內(nèi)流動(dòng)控制系統(tǒng)的更多實(shí)施方式。如上所述，圖5A和圖5B展示了流動(dòng)控制系統(tǒng)的共軸結(jié)構(gòu)，圖6A至6F示意性地展示了本文待描述的多種結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式的特征流程圖。圖7A圖示了一個(gè)三叉流動(dòng)控制系統(tǒng)350的端視圖。 對(duì)于本文所述和要求保護(hù)的其他實(shí)施方式，該三叉流動(dòng)控制系統(tǒng)350包含在其內(nèi)部限定導(dǎo)流管308的外部部件302。如圖7A所示，導(dǎo)流管308被流動(dòng)控制裝置310分成三叉，該流動(dòng)控制裝置310包含導(dǎo)管限定構(gòu)件312，該構(gòu)件312是三個(gè)隔板352的形式。隔板352將導(dǎo)流管308分成三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314，流動(dòng)控制導(dǎo)管314中的任意一個(gè)或多個(gè)可被腔室限定構(gòu)件(未顯示)進(jìn)一步分隔。圖7A所示的三叉結(jié)構(gòu)350代表了許多方式，在這些方式中導(dǎo)管限定構(gòu)件被放入以將導(dǎo)流管308分成兩個(gè)或更多個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314。隔板352可以被配置為實(shí)心板和/或可配置成提供出口(圖7A中未示出)，例如本文其他部分所述的那些，以允許相鄰的流動(dòng)控制導(dǎo)管314和/或腔室之間的流動(dòng)。此外，下文提供了三叉和/或多叉流動(dòng)控制系統(tǒng)350的更詳細(xì)示例。圖7B是分叉流動(dòng)控制系統(tǒng)的另一種實(shí)施方式的示意性端視圖。圖7B示意性地展示了共軸-分叉結(jié)構(gòu)360中的流動(dòng)控制系統(tǒng)300。該共軸-分叉結(jié)構(gòu)360是多種方式的另一個(gè)例子，在這些方式中，流動(dòng)控制裝置310可被置入流動(dòng)控制系統(tǒng)300的外部部件302內(nèi)。 如圖所示，該共軸-分叉結(jié)構(gòu)360包含多個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件312，包括內(nèi)部管道362和位于外部部件302和內(nèi)部管道352之間，將期間的環(huán)狀空間隔開(kāi)或分成多個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314的三個(gè)隔板364。此外，內(nèi)部管道362提供了另一個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314。這些流動(dòng)控制導(dǎo)管314 中任意一個(gè)或多個(gè)可以通過(guò)使用腔室限定構(gòu)件(未顯示)分成流動(dòng)控制腔室(未顯示)，這些腔室限定構(gòu)件可適于與流動(dòng)控制導(dǎo)管314的尺寸一致或基本上一致。在示例性實(shí)施方式中，每個(gè)外部流動(dòng)控制導(dǎo)管31 可被分成流動(dòng)控制腔室，而內(nèi)部流動(dòng)控制導(dǎo)管314b則可對(duì)流體通過(guò)管柱不受阻礙的流動(dòng)開(kāi)放。與圖7A示圖類(lèi)似，圖7B中的導(dǎo)管限定構(gòu)件312，包括內(nèi)部管道362和隔板364，可以配置為實(shí)心板和/或可配置為提供出口(圖7B中未示出)， 例如本文其他部分所述的那些，以允許相鄰的流動(dòng)控制導(dǎo)管和/或腔室之間的流動(dòng)。圖8A至8D提供了共軸-分叉結(jié)構(gòu)360的另一示例性實(shí)施方式。圖8A所示的實(shí)施方式表明，流動(dòng)控制裝置310可包含多個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件312，這些導(dǎo)管限定構(gòu)件312以任意適當(dāng)?shù)姆绞椒胖没蚺渲?，以產(chǎn)生由外部部件302限定的導(dǎo)流管308的至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314。如圖8A所示，共軸-分叉結(jié)構(gòu)360通過(guò)使用多個(gè)內(nèi)部管道362，有效地提供了多個(gè)同心流動(dòng)控制導(dǎo)管314a、314b和3Hc。外部部件包含至少一個(gè)入口 328，該入口通向?qū)Я鞴?08，尤其是流動(dòng)控制導(dǎo)管314a。繼續(xù)參見(jiàn)圖8A，一旦流體進(jìn)入導(dǎo)流管308，就能在由導(dǎo)管限定構(gòu)件312、腔室限定構(gòu)件316和外部部件302限定的流動(dòng)控制腔室318a內(nèi)流動(dòng)。外部流動(dòng)控制導(dǎo)管31 或外部流動(dòng)控制腔室318a內(nèi)的流體隨后可從出口 320離開(kāi)流動(dòng)控制腔室，該出口 320由導(dǎo)管限定構(gòu)件312提供，可以是任意合適形式的出口，能提供外部流動(dòng)控制導(dǎo)管31 和中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b之間的流體交換。根據(jù)流動(dòng)控制系統(tǒng)300所適用的流動(dòng)損壞機(jī)制，出口 320 的結(jié)構(gòu)可相應(yīng)地改變。示例性的出口能提供可透部分，例如上文所述的，該可透部分適于留阻大于預(yù)定大小的顆粒狀物質(zhì)。如外部部件302的結(jié)構(gòu)所示，用于提供井環(huán)狀空間304和導(dǎo)流管308之間流體交換的入口 3 可適于抵消本文所述的流動(dòng)損壞。例如，入口 3 可以是繞絲濾網(wǎng)、濾網(wǎng)、或適于防砂的結(jié)構(gòu)。外部部件302的示例性結(jié)構(gòu)可包含由繞絲濾網(wǎng)提供的入口 328，該繞絲濾網(wǎng)在相鄰的金屬絲之間具有空隙，其足以留阻在井筒中產(chǎn)生的大于預(yù)定大小的地層砂。外部部件的其他部分可以以任意適當(dāng)?shù)姆绞教峁?，例如空管、包裹在可透媒介外的不可透材料?或者相鄰金屬絲之間沒(méi)有空隙的繞絲濾網(wǎng)。制作繞絲濾網(wǎng)是本領(lǐng)域熟知的，涉及將金屬絲以預(yù)定間距水平纏繞，以獲得兩相鄰金屬絲之間特定的空隙。適當(dāng)?shù)耐獠坎考囊恍?shí)施方式可通過(guò)改變用于制作傳統(tǒng)繞絲濾網(wǎng)的間距而制作。例如，外部部件的一部分可通過(guò)以期望的間距繞制繞絲濾網(wǎng)而制作，該期望的間距將留阻大于預(yù)定大小的地層砂；和以接近或等于零的間距(沒(méi)有空隙)繞制下一部分，以產(chǎn)生基本上不可透的介質(zhì)部分。外部部件 302的其他部分可以不同的間距繞制，以產(chǎn)生不同水平的透過(guò)部分或不可透部分。內(nèi)部管道362可以用類(lèi)似于外部部件302所述的方法用繞絲濾網(wǎng)技術(shù)提供。使用可獲得的不同的金屬絲結(jié)構(gòu)和不同的間距，由可透部分提供的出口 320可以多種結(jié)構(gòu)提供，適于留阻任何預(yù)定大小的顆粒。另外或可選地，流動(dòng)控制裝置310的可透部分(與外部部件302上的可透入口相比較)可用其他合適方式提供以提供所需功能，例如結(jié)合圖6描述的可選擇開(kāi)啟的出口 320。在一些實(shí)施方式中，其中流動(dòng)控制腔室318的出口 320與流動(dòng)控制腔室的入口 3 具有流體偏置，此時(shí)出口的結(jié)構(gòu)可具有更大的靈活性。如上所述，流體偏置的入口 3 和出口 320在來(lái)自井環(huán)狀空間304、通過(guò)入口 3 的流徑中區(qū)域內(nèi)提供了不可透且因而更堅(jiān)固的導(dǎo)管限定構(gòu)件312，以抵抗由于流入的流體和/或顆粒的力量造成的腔室限定構(gòu)件312的機(jī)械性損壞。在圖8A至8D所示的示例性結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)流管308被內(nèi)部管道362分成兩個(gè)環(huán)形流動(dòng)控制導(dǎo)管314，環(huán)形流動(dòng)控制導(dǎo)管314被延伸于其內(nèi)的隔板364進(jìn)一步分成縱向流動(dòng)控制導(dǎo)管(如圖8B至8D中所見(jiàn))。通過(guò)入口 3 進(jìn)入流動(dòng)控制導(dǎo)管314的流動(dòng)會(huì)遇到導(dǎo)管限定構(gòu)件312的不可透部件，如圖8A中的流動(dòng)箭頭366所見(jiàn)。然后在由流動(dòng)控制裝置和導(dǎo)管限定構(gòu)件312限定和產(chǎn)生的縱向流動(dòng)控制導(dǎo)管314內(nèi)，流動(dòng)轉(zhuǎn)為縱向，同時(shí)流動(dòng)中的流體和顆粒所帶的能量被消散，如流動(dòng)箭頭368所示。隨后流動(dòng)被腔室限定構(gòu)件316縱向隔離。出口 320提供了外部縱向流動(dòng)控制導(dǎo)管31 和中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b之間的流體交換，該出口 320可以是選擇性開(kāi)啟的。如上所述且與入口 3 類(lèi)似，出口 320可由可透部分提供或以其他合適結(jié)構(gòu)提供，以留阻大于預(yù)定大小的顆粒。中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b內(nèi)的流動(dòng)然后可通過(guò)出口 320進(jìn)入內(nèi)部流動(dòng)控制導(dǎo)管314c，如流動(dòng)箭頭370中可見(jiàn)，或可沿著中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b縱向流動(dòng)，如由流動(dòng)箭頭372可見(jiàn)。例如，在中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b 的其中一個(gè)出口 320由于顆粒積累而堵塞時(shí)，流體可縱向流向另一個(gè)出口 320，以維持從生產(chǎn)管的各自區(qū)域的生產(chǎn)。另外或可選地，中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b的出口可以與外部流動(dòng)控制導(dǎo)管3Hc的出口具有流體偏置(未顯示)。一旦流體從中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b的出口 320通過(guò)進(jìn)入內(nèi)部流動(dòng)控制導(dǎo)管3Hc時(shí)，流體與地面進(jìn)行流體交換，成為生產(chǎn)流的一部分， 如流動(dòng)箭頭374所示。在一些實(shí)施方式中，外部流動(dòng)控制導(dǎo)管31 及相連的出口可適于提供初始濾器， 以留阻較大的顆粒而允許較細(xì)小的顆粒通過(guò)，中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b及相連的出口可適于提供終濾器，以除去較小的顆粒。另外或可選地，外部和中間流動(dòng)控制導(dǎo)管及相連的出口可基本相似，提供相同過(guò)濾水平的備用，而不是不同程度的過(guò)濾。在任何情況下，如果入口 3 損壞，使得顆粒進(jìn)入導(dǎo)流管308，外部流動(dòng)控制導(dǎo)管31 及相連的出口提供了阻止砂滲入生產(chǎn)流374的第一道屏障。此外，在外部流動(dòng)控制導(dǎo)管31 的出口 320被設(shè)計(jì)為允許一些顆粒通過(guò)或該出口機(jī)械性損壞時(shí)，中間流動(dòng)控制導(dǎo)管314b及相連的出口提供了阻止砂滲入生產(chǎn)流的第二道屏障。與流體偏置的入口和出口的能量耗散相耦合，本公開(kāi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)300通過(guò)在外部部件302和導(dǎo)流管308內(nèi)形成多條備用流徑，提供增強(qiáng)的防止流動(dòng)損壞能力。在一個(gè)給定的流動(dòng)控制腔室318的每個(gè)出口都因?yàn)轭w粒積累而被堵塞或基本堵塞(或者由于可能的結(jié)構(gòu)例如選擇性開(kāi)啟)的情況下，來(lái)自鄰近地層的生產(chǎn)流體可進(jìn)入井環(huán)狀空間304，并繼續(xù)前進(jìn)到鄰近的未被堵塞的生產(chǎn)管柱部分。因此，備用流徑和備用系統(tǒng)允許生產(chǎn)作業(yè)繼續(xù)進(jìn)行，同時(shí)阻止砂滲入，并克服其他形式的流動(dòng)損壞。圖8B、8C和8D是圖8A中所示位置的圖8A截視圖，其中與圖8A中相同的元件給予了相同的編號(hào)。這些圖展示了根據(jù)井孔中的位置，從可透壁(虛線)到不可透壁(實(shí)線) 的變化。此外，盡管圖8A至8D未示出，任意一種導(dǎo)管限定構(gòu)件312，例如隔板364，可提供有可透部分，以提供從一個(gè)縱向流動(dòng)控制導(dǎo)管到另一個(gè)鄰近流動(dòng)控制導(dǎo)管的出口。圖8A至8D 所示的縱向流動(dòng)控制導(dǎo)管之間的流體交換可提供了更多的備用流動(dòng)途經(jīng)，以在遇到流動(dòng)損壞機(jī)制的同時(shí)允許流體流動(dòng)。隔板364上形成的出口的結(jié)構(gòu)和位置可包含上述的流體偏置原理，例如縱向偏置于入口 3 而放置。另外或可選地，隔板上的出口可以在保持提供上述的流體偏置優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，與入口 3 縱向?qū)R而放置。如上所述，入口與出口之間的流體偏置可被實(shí)施使流入的流動(dòng)中的能量針對(duì)實(shí)心的因而更堅(jiān)固的導(dǎo)管限定構(gòu)件，而不是出口而
22耗散。偏置導(dǎo)致流入的流動(dòng)在進(jìn)入流動(dòng)控制導(dǎo)管時(shí)改變方向(例如，從通過(guò)入口時(shí)的沿徑向流動(dòng)變?yōu)檠乜v向流動(dòng)，如圖8A所示的)。圖8A所示的縱向偏置的出口在流體從其中通過(guò)時(shí)造成了另一次流向的改變(例如，從在導(dǎo)管中的縱向流動(dòng)變?yōu)橥ㄟ^(guò)出口時(shí)的徑向流動(dòng))。 在一些實(shí)施方式中，隔板364中提供一個(gè)或多個(gè)出口，產(chǎn)生了類(lèi)似的流動(dòng)方向改變。例如， 由于實(shí)心的內(nèi)部管道和隔板上出口的相互關(guān)系，通過(guò)入口時(shí)的徑向流動(dòng)變?yōu)橹芟蛄鲃?dòng)。圖9A至9D提供了更適用于需要逆向或注入方向流動(dòng)的作業(yè)，例如處理作業(yè)和/ 或礫石填充作業(yè)的流動(dòng)控制系統(tǒng)300的實(shí)例。圖9A至9D在許多方面與圖8A至8D所示的共軸-分叉結(jié)構(gòu)360相似，類(lèi)似的編號(hào)指代類(lèi)似的元件，在這沒(méi)有它們與圖9A至9D相關(guān)的明確描述。如圖9A至9D所示，一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314可被設(shè)置為注入導(dǎo)管376。 所示的示例性結(jié)構(gòu)包含位于注入導(dǎo)管376內(nèi)的分流管378和從分流管延伸并通過(guò)外部部件 302的噴嘴380。當(dāng)分流管378被使用時(shí)，注入導(dǎo)管376內(nèi)可還剩下足夠的空間，以允許該流動(dòng)控制導(dǎo)管同時(shí)用于生產(chǎn)目的。可選地，內(nèi)部安裝了分流管的流動(dòng)控制導(dǎo)管可適于作為分流管的導(dǎo)管而專(zhuān)用。另外或可選地，一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管314可以適于在不使用分流管378的情況下，用于注入操作。例如，使用實(shí)心的、不可透的導(dǎo)管限定構(gòu)件和合適的入口和出口，能使得一個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管用于注入作業(yè)，而鄰近的流動(dòng)控制導(dǎo)管適用于生產(chǎn)作業(yè)。 整合分流管378和/或注入導(dǎo)管376可使此流動(dòng)控制系統(tǒng)用于礫石填充作業(yè)，例如美國(guó)專(zhuān)利第4，945，991號(hào)、第5，082，052號(hào)和第5，113，935號(hào)所公開(kāi)的。圖IOA和IOB分別提供了本發(fā)明范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)400的另一種實(shí)施方式的側(cè)面剖視圖和截視圖。盡管偏心結(jié)構(gòu)402由上述的實(shí)施方式和結(jié)構(gòu)分別闡述，此實(shí)施方式的特征和方面與本文所述其他實(shí)施方式和結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)之間是可互換的。例如，上面的與共軸實(shí)施方式、分叉實(shí)施方式和/或共軸-分叉實(shí)施方式相關(guān)描述的入口和出口的結(jié)構(gòu)可用于偏心結(jié)構(gòu)402，而不再詳細(xì)重復(fù)與偏心結(jié)構(gòu)相關(guān)的這些特征或結(jié)構(gòu)。與上述實(shí)施方式類(lèi)似，偏心結(jié)構(gòu)402包含流徑備用和備用的流動(dòng)損壞應(yīng)對(duì)措施，以增強(qiáng)井下設(shè)備的壽命和功能性。圖IOA和IOB的偏心結(jié)構(gòu)402在應(yīng)對(duì)砂滲入型流動(dòng)損壞機(jī)制的背景中示出，但也能有效應(yīng)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備入口的污垢積累問(wèn)題。此外，在某種程度上，產(chǎn)砂的增加通常與相應(yīng)的產(chǎn)水增加有關(guān)，本流動(dòng)控制系統(tǒng)可有效應(yīng)對(duì)產(chǎn)水型流動(dòng)損壞機(jī)制。如圖IOA和IOB所示，偏心結(jié)構(gòu)402包含管道404，該管道404具有外部部件406， 該外部部件406限定了導(dǎo)流管408。在導(dǎo)流管408內(nèi)放有流動(dòng)控制裝置410，該流動(dòng)控制裝置410具有導(dǎo)管限定構(gòu)件412和腔室限定構(gòu)件416，該導(dǎo)管限定構(gòu)件412適于將導(dǎo)流管408 分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管414，該腔室限定構(gòu)件416適于將至少一個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管414分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室418。外部部件406提供有由穿孔422代表的入口 420。穿孔422 或其他的入口方式——其提供了井環(huán)狀空間4M和流動(dòng)控制導(dǎo)管414之間的流體交換—— 可適于留阻大于預(yù)定大小的顆粒，或可另外適于應(yīng)對(duì)流動(dòng)損壞機(jī)制。流動(dòng)控制裝置410還包括出口 426，該出口適于提供外部流動(dòng)控制導(dǎo)管41 和內(nèi)部流動(dòng)控制導(dǎo)管414b之間的流體交換。出口似6由穿孔4 代表或圖示，并可以用任何適當(dāng)?shù)姆椒ㄌ峁詰?yīng)對(duì)一種或多種流動(dòng)損壞機(jī)制，例如本文其他部分所述的。如圖IOA和IOB所示，外部部件406和流動(dòng)控制裝置410的組件可由傳統(tǒng)的管道提供，這些管道上提供有穿孔，從而提供了適當(dāng)?shù)娜肟诤统隹?。盡管穿孔本身可適于留阻大于預(yù)定大小的顆粒(或提供一些其他應(yīng)對(duì)流動(dòng)損壞的措施)，但外部部件406和/或流動(dòng)控制裝置410可包含濾砂網(wǎng)434，該濾砂網(wǎng)沿如圖所示的整個(gè)部件長(zhǎng)度或只在穿孔長(zhǎng)度內(nèi)延伸。參見(jiàn)圖IOB可以看出，偏心結(jié)構(gòu)402提供有兩種導(dǎo)管限定構(gòu)件412，包含偏心地置于外部部件406內(nèi)的內(nèi)部管道430，并將導(dǎo)流管408分成內(nèi)部流動(dòng)控制導(dǎo)管414b和外部流動(dòng)控制導(dǎo)管，所述外部流動(dòng)控制導(dǎo)管進(jìn)一步被隔板432分成第一外部流動(dòng)控制導(dǎo)管41 和第二外部流動(dòng)控制導(dǎo)管4Hc。偏心程度和各流動(dòng)控制導(dǎo)管的相對(duì)大小只是代表性的，可根據(jù)實(shí)施方式改變。圖IOA和IOB展示了備用流徑可延長(zhǎng)完井壽命的方式，盡管地層通過(guò)產(chǎn)砂等方式損壞生產(chǎn)作業(yè)。考慮圖IOA的實(shí)施方式，流動(dòng)控制腔室418a顯示為在入口 420處具有損壞的濾砂網(wǎng)，使得砂436進(jìn)入了流動(dòng)控制腔室418a。隨著砂在流動(dòng)控制腔室418a內(nèi)積累，流動(dòng)阻力增大，從流動(dòng)控制腔室418a的出口 4 流過(guò)的流體減少。因此，進(jìn)入流動(dòng)控制腔室 418a的流體減少了，如虛線流動(dòng)線438所示。腔室限定構(gòu)件416和出口 4 被滲入的砂堵塞或基本堵塞，產(chǎn)生了有效隔離空間(stage)，而可以通過(guò)井環(huán)狀空間似4和流動(dòng)控制腔室 418b，沿著迂回流動(dòng)線440所示的迂回流徑繼續(xù)從該隔離空間附近生產(chǎn)流體。圖IOA展示了可在提供有本發(fā)明流動(dòng)控制系統(tǒng)的井運(yùn)行期間發(fā)生的兩種有利的方案。如上所述，滲入砂的流動(dòng)控制腔室418a被砂436填滿(mǎn)。盡管出口似6可被累積的砂完全堵塞，但也可能該出口 4 發(fā)揮傳統(tǒng)濾砂網(wǎng)的功能，而滲入的砂436起到被隔離的流動(dòng)控制腔室418a內(nèi)的天然砂填充的作用。由滲入的砂形成的天然砂填充的可能性可取決于流動(dòng)控制系統(tǒng)400所處地層的性質(zhì)。此外，然而，流動(dòng)控制腔室418a和其出口 4 的結(jié)構(gòu)可促進(jìn)或阻礙滲入的砂形成天然砂填充。在一些實(shí)施方式中，完井工程師和/或設(shè)備制造商可改進(jìn)流動(dòng)控制裝置410，以促進(jìn)滲入砂的流動(dòng)控制腔室中天然砂填充層的形成。流動(dòng)控制腔室418a中的天然砂填充可允許通過(guò)該流動(dòng)控制腔室繼續(xù)開(kāi)采烴，而阻止砂進(jìn)入內(nèi)部流動(dòng)控制導(dǎo)管414b，并進(jìn)一步保護(hù)出口 420免受機(jī)械性損壞。另外或可選地，流動(dòng)控制系統(tǒng)400提供的備用的迂回流徑440分散流動(dòng)中攜帶的砂的能量，該流動(dòng)進(jìn)入滲入砂的流動(dòng)控制腔室418a鄰近的井環(huán)狀空間。如圖IOA所示，夾砂流體進(jìn)入井環(huán)狀空間424，被迫縱向經(jīng)過(guò)環(huán)狀空間，之后通過(guò)外部部件406到達(dá)另一個(gè)入口 420。如上所述，由流體偏置迫使的流向改變耗散了可在夾帶的砂中儲(chǔ)存的能量。圖IOA 顯示，流體偏置可以在井環(huán)狀空間中建立，也可以在本發(fā)明流動(dòng)控制系統(tǒng)的導(dǎo)流管內(nèi)的流動(dòng)控制導(dǎo)管中建立。圖IOB展示了另一種方式，其中偏心結(jié)構(gòu)402提供備用流徑和流動(dòng)損壞的備用保護(hù)。如圖IOB所示，滲入的砂436可只進(jìn)入其中一個(gè)外部流動(dòng)控制導(dǎo)管，例如第一外部流動(dòng)控制導(dǎo)管414a。在這種情況下，生產(chǎn)的流體可周向地繞著外部部件406流動(dòng)，進(jìn)入未滲入砂的第二外部流動(dòng)控制導(dǎo)管4Hc，如圖IOB所示。與圖IOA所示情況類(lèi)似，滲入砂的流動(dòng)控制腔室418a可在一些實(shí)施方式中提供天然砂填充，允許生產(chǎn)的流體繼續(xù)通過(guò)該滲入砂的流動(dòng)控制腔室418a，盡管流速較低。另外或可選地，圖IOB的情況說(shuō)明，迂回流徑440可以周向運(yùn)行，以及或作為可選方案縱向流動(dòng)，如圖IOA所示的。結(jié)合本發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)如上描述的，流動(dòng)控制裝置410的各種構(gòu)件可適于提供合適的可透區(qū)，以產(chǎn)生此處所述的備用流徑和備用的顆粒留阻系統(tǒng)。例如，隔板432和/或腔室限定構(gòu)件416可通過(guò)穿孔、網(wǎng)、繞絲或其他方法提供，以提供流動(dòng)控制導(dǎo)管和/或流動(dòng)控制腔室之間的流體交換。
現(xiàn)在看圖IlA和11B，這是與圖4不同的流動(dòng)控制系統(tǒng)的放大視圖。與涉及圖5A 和5B的描述類(lèi)似，現(xiàn)在將對(duì)該流動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。圖IlA和IlB展示了具有階梯式結(jié)構(gòu)502的流動(dòng)控制系統(tǒng)500的部分剖面圖。至于現(xiàn)有圖解，流動(dòng)控制系統(tǒng)500被置于位于地層506的井504內(nèi)，在流動(dòng)控制系統(tǒng)和地層之間形成井環(huán)狀空間508。 盡管流動(dòng)控制系統(tǒng)500和本文所述其他實(shí)施方式都被代表性地展示為用于裸眼井，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法也可用于套管井。流動(dòng)控制系統(tǒng)500的階梯式結(jié)構(gòu)502包含管道510，該管道包括外部部件512。如圖所示，管道510包括有穿孔的基管和繞絲濾網(wǎng)。在此實(shí)施方式中，有穿孔的基管提供外部部件512，其限定了導(dǎo)流管514和提供了導(dǎo)流管的入口 516，該入口允許導(dǎo)流管和井環(huán)狀空間508之間的流體交換。穿孔518是導(dǎo)流管514入口的一個(gè)示例。類(lèi)似地，有穿孔的基管只是多種提供具有入口并限定導(dǎo)流管的外部部件的手段的一個(gè)示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知其他適當(dāng)?shù)氖侄危@些手段也包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。應(yīng)當(dāng)注意，與流動(dòng)控制導(dǎo)管526c相連的管道沒(méi)有穿孔或提供導(dǎo)流管的入口其他手段。因此，流體進(jìn)入流動(dòng)控制導(dǎo)管526c的唯一路徑(下文會(huì)進(jìn)一步說(shuō)明)是通過(guò)流動(dòng)控制腔室。只通過(guò)流動(dòng)控制腔室與地層或井環(huán)狀空間進(jìn)行流體交換的流動(dòng)控制導(dǎo)管被認(rèn)為是生產(chǎn)流動(dòng)控制導(dǎo)管，生產(chǎn)流動(dòng)控制導(dǎo)管可與地表進(jìn)行交換。繼續(xù)參考圖IlA和11B，流動(dòng)控制系統(tǒng)500的階梯式結(jié)構(gòu)502包括置于導(dǎo)流管514 內(nèi)的流動(dòng)控制裝置520。與本文其他部分所述實(shí)施方式類(lèi)似，該流動(dòng)控制裝置520包括導(dǎo)管限定構(gòu)件522和腔室限定構(gòu)件524。導(dǎo)管限定構(gòu)件522適于將導(dǎo)流管514分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管526。在階梯式結(jié)構(gòu)的圖示實(shí)施方式中，導(dǎo)管限定構(gòu)件522由多個(gè)隔板528 提供，這些隔板被排列成將導(dǎo)流管分成三叉。另外或可選地，可以提供額外的導(dǎo)管限定構(gòu)件以進(jìn)一步分隔導(dǎo)流管514。導(dǎo)管限定構(gòu)件522的隔板5 包括可透部分530和不可透部分 532?？赏覆糠?30適于允許鄰近的流動(dòng)控制導(dǎo)管5 之間的流體交換，而留阻大于預(yù)定大小的顆粒。因此，可透部分530是提供流動(dòng)控制腔室536的出口 534的一種方式，該流動(dòng)控制腔室536是由腔室限定構(gòu)件限定的。不可透部分532適于阻止流體從中流過(guò)。如圖IlA所示，不可透部分532以與穿孔518有效連接而放置。流動(dòng)控制裝置的不可透部分可被安排成或適于與入口 516進(jìn)行直接流體交換，從而吸收和/或偏轉(zhuǎn)進(jìn)入的流體和顆粒所帶能量。另外或可選地，不可透部分 532的位置能造成流動(dòng)控制腔室536的出口 534與入口 516的流體偏置。盡管圖示的實(shí)施方式只在一個(gè)形成流動(dòng)控制導(dǎo)管526b的隔板上提供不可透部分532，其他實(shí)施方式可提供可供選擇的結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)隔板都具有不可透部分和/或處于不同的關(guān)系。圖IlA和IlB的階梯式結(jié)構(gòu)提供了三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管516a至526c，其中兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管被分成多個(gè)流動(dòng)控制腔室536。如圖所示，每個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的流動(dòng)控制腔室 536在導(dǎo)流管中都是縱向堆疊的，而相鄰的流動(dòng)控制導(dǎo)管526中的流動(dòng)控制腔室互相偏置。 此外，如圖IlA和IlB所示，隔板528a包含可透部分，以允許鄰近流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)的流動(dòng)控制腔室之間流體流動(dòng)。因此，在這種實(shí)施方式中，隔板提供了流動(dòng)控制腔室536的至少一個(gè)出口。另外，如圖1IA和1IB所示，隔板528b和528c包括可透部分530，該可透部分適于允許從流動(dòng)控制腔室536流入未分成流動(dòng)控制腔室的流動(dòng)控制導(dǎo)管526c。階梯式結(jié)構(gòu)502以與本文另外描述的結(jié)構(gòu)類(lèi)似的方式運(yùn)行或發(fā)揮作用。例如，流動(dòng)控制裝置520將導(dǎo)流管分成多個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管和流動(dòng)控制腔室。流動(dòng)控制導(dǎo)管和流動(dòng)控制腔室提供通過(guò)管道的備用流徑，并提供備用的應(yīng)對(duì)措施，以抵抗流動(dòng)損壞，特別是由于產(chǎn)砂和/或顆粒積累或水垢造成的流動(dòng)損壞。圖IlA中的流動(dòng)箭頭538展示了建造于階梯式結(jié)構(gòu)502中的多個(gè)備用。根據(jù)導(dǎo)管限定構(gòu)件不可透部分和可透部分的結(jié)構(gòu)，在流出流動(dòng)控制腔室前，引入的徑向流體流動(dòng)可重新定向?yàn)榭v向和/或周向。每個(gè)腔室可具有多個(gè)出口和流徑，這也可允許每一個(gè)流動(dòng)控制腔室中更充分地填充滲入的砂。圖IlA和IlB的組合展示了當(dāng)導(dǎo)流管入口損壞并開(kāi)始使砂能進(jìn)入導(dǎo)流管時(shí)，階梯式結(jié)構(gòu)中的流動(dòng)控制系統(tǒng)發(fā)生的情況。如圖IlB所示，流動(dòng)控制腔室536a的入口 516由于腐蝕或其他機(jī)械性磨損而損壞，繞絲濾網(wǎng)上的孔540被開(kāi)放，允許砂542進(jìn)入流動(dòng)控制腔室536a。砂542在任意一個(gè)提供出口 534的可透區(qū)530處開(kāi)始積累。由于出口數(shù)量增加， 以及當(dāng)砂在一個(gè)出口處積累時(shí)通過(guò)另一個(gè)出口繼續(xù)流動(dòng)的能力，通過(guò)該流動(dòng)控制腔室536a 的生產(chǎn)會(huì)以較高速率持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間。此外，如本文其他部分所述，階梯式結(jié)構(gòu)和多個(gè)出口和流徑的提供，可有助于滲入的砂形成內(nèi)部天然砂填充，其允許生產(chǎn)流體繼續(xù)通過(guò)流動(dòng)控制腔室536a，同時(shí)降低砂滲入生產(chǎn)流動(dòng)控制導(dǎo)管526c的風(fēng)險(xiǎn)。另外，由于相鄰的流動(dòng)控制腔室互相靠近，階梯式結(jié)構(gòu)502可促進(jìn)在修理之間提高生產(chǎn)率和延長(zhǎng)生產(chǎn)周期。如圖IlB所示，當(dāng)流動(dòng)控制腔室536a被堵塞或者被砂填充時(shí)，本當(dāng)進(jìn)入流動(dòng)控制腔室536a的地層流體能夠被改變方向，相應(yīng)的能量被耗散，以在外部部件周?chē)芟虻鼗蜓刂獠坎考v向地移動(dòng)進(jìn)入鄰近的流動(dòng)控制腔室。上述說(shuō)明提供了本發(fā)明范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)的許多例證。每個(gè)系統(tǒng)都代表了可在本發(fā)明的范圍、教導(dǎo)和權(quán)利要求內(nèi)開(kāi)發(fā)得到的多種系統(tǒng)。此外，應(yīng)當(dāng)理解，各種實(shí)施方式中的每個(gè)特征都可以在不同的實(shí)施方式之間互換。例如，結(jié)合圖6A至6F所說(shuō)明的選擇性開(kāi)啟的出口可整合入任意其他實(shí)施方式中。各種實(shí)施方式中流動(dòng)控制腔室的入口和出口可以多種方式選擇性地開(kāi)啟，這些方式包括選擇性穿孔、破裂膜片、壓感閥、滑動(dòng)套管、RFID控制的流動(dòng)裝置等。另外或可選地，如結(jié)合多個(gè)實(shí)施方式所述，入口和/或出口可適于允許在以多種適合的方式阻止砂滲入的同時(shí)進(jìn)行流體交換，這些方式包括繞絲濾網(wǎng)、穿孔、網(wǎng)、變間距繞絲濾網(wǎng)等，并且可以以過(guò)濾程度的任何組合提供，包括過(guò)濾不同大小的顆粒，過(guò)濾相似大小的顆粒，或二者同時(shí)。此外，如結(jié)合圖3所述，本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)容范圍內(nèi)的流動(dòng)控制系統(tǒng)可以多種方式組裝或構(gòu)造，包括在放入井之前構(gòu)造或組裝，以及在組件放入井之后組裝。例如，該流動(dòng)控制系統(tǒng)可以作為獨(dú)立的完井設(shè)備制造，準(zhǔn)備與其他長(zhǎng)度的生產(chǎn)管或注入管連接。另外或可選地，該流動(dòng)控制系統(tǒng)可包括流動(dòng)控制裝置，該裝置適于通過(guò)已經(jīng)置于井中的生產(chǎn)管道運(yùn)行。 將流動(dòng)控制裝置插入已經(jīng)在井下的管道中，可以采用多種可用的鉆進(jìn)設(shè)備和系統(tǒng)來(lái)完成。 根據(jù)井下管道的條件和流動(dòng)控制裝置的結(jié)構(gòu)，流動(dòng)控制裝置和管道內(nèi)徑之間的容許間隙可以變化。在一些實(shí)施方式中，以適當(dāng)?shù)姆绞皆诹鲃?dòng)控制裝置上放置可膨脹材料，以合攏將流動(dòng)控制裝置放入其位置期間所需的容許間隙。該可膨脹材料可以以任意適當(dāng)?shù)姆椒せ罨蚺蛎?，例如工業(yè)中其他應(yīng)用中所用的方法。另外或可選地，流動(dòng)控制裝置和管道部件內(nèi)徑之間的容許間隙可以足夠小，以至于不需要膨脹材料在管道和流動(dòng)控制裝置之間進(jìn)行密封。 在一些實(shí)施方式中，流動(dòng)控制裝置可能不意欲在裝置和管道之間產(chǎn)生完全的密封。例如，流動(dòng)控制裝置、流動(dòng)控制導(dǎo)管和流動(dòng)控制腔室的結(jié)構(gòu)可將裝置與管道之間的壓力損失減少到
26足夠小，以至于其間的流體流動(dòng)可以忽略。本發(fā)明的流動(dòng)控制系統(tǒng)提供了改進(jìn)的保護(hù)或應(yīng)對(duì)措施，解決多種流動(dòng)損壞機(jī)制， 允許作業(yè)持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間。備用流徑適于使得井即使有一部分損壞——例如由于產(chǎn)砂過(guò)多，由于水垢積累或由于入口堵塞——也能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。類(lèi)似地，備用濾砂網(wǎng)能防止砂滲入， 使得在產(chǎn)生地層產(chǎn)砂時(shí)，井的一部分更長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)。通過(guò)加入備用流徑和備用濾砂網(wǎng)，單個(gè)系統(tǒng)能應(yīng)對(duì)多種流動(dòng)損壞機(jī)制，該系統(tǒng)在多種實(shí)施方式中可被放入井中，并能自動(dòng)做出反應(yīng)，而不需要操作員介入。在一些實(shí)施方式中，該流動(dòng)控制導(dǎo)管適用于引導(dǎo)流入的流體在縱向流動(dòng)，隨后碰到腔室限定構(gòu)件，其改變流體的方向，使其通過(guò)出口。例如，圖5A和5B的共軸結(jié)構(gòu)促進(jìn)外部流動(dòng)控制導(dǎo)管中的縱向流動(dòng)，隨后將流動(dòng)改為徑向，流入內(nèi)部流動(dòng)控制導(dǎo)管。在其他實(shí)施方式中，流動(dòng)控制導(dǎo)管適用于引導(dǎo)沿徑向流動(dòng)，隨后經(jīng)過(guò)一次或多次縱向或周向的方向改變，然后進(jìn)入生產(chǎn)流。另外，在一些實(shí)施方式中，通過(guò)入口引入的流體被引導(dǎo)沿周向和/或螺旋向(周向和縱向)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管，然后碰到腔室限定構(gòu)件，其改變流動(dòng)方向，使流體通過(guò)出口并進(jìn)入生產(chǎn)流動(dòng)控制導(dǎo)管。例如，本文所述階梯式結(jié)構(gòu)的多個(gè)出口允許流體在流動(dòng)控制腔室內(nèi)縱向流動(dòng)，而在流動(dòng)控制腔室之間周向流動(dòng)，隨后經(jīng)過(guò)出口進(jìn)入生產(chǎn)流動(dòng)控制導(dǎo)管。其他實(shí)施方式可包含任意合適結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管限定構(gòu)件和/或腔室限定構(gòu)件。作為多個(gè)例子中的僅僅其中一個(gè)，導(dǎo)管限定構(gòu)件可沿內(nèi)部管道螺旋形放置。螺旋形纏繞的導(dǎo)管限定構(gòu)件可引導(dǎo)流體沿著內(nèi)部管道螺旋向流動(dòng)，隨后到達(dá)腔室限定構(gòu)件，其阻止螺旋向的流動(dòng)，并引導(dǎo)流體通過(guò)出口到達(dá)由內(nèi)部管道提供的生產(chǎn)流動(dòng)控制導(dǎo)管。在一些實(shí)施方式中，該腔室限定構(gòu)件可與流動(dòng)控制導(dǎo)管強(qiáng)加或促進(jìn)的流體流動(dòng)方向垂直地放置。本發(fā)明范圍內(nèi)的每種實(shí)施方式都可適應(yīng)于特定的井或井的一部分。例如，流動(dòng)控制導(dǎo)管和流動(dòng)控制腔室的數(shù)目以及導(dǎo)管和腔室的長(zhǎng)度、寬度、深度、方向等都可以變化。盡管導(dǎo)管限定構(gòu)件和腔室限定構(gòu)件的組合無(wú)窮無(wú)盡，但由于一種或多種原因，例如制造便利、 使用便利、防砂有效性、維持生產(chǎn)率的有效性，定制結(jié)構(gòu)的能力等，工程師和操作者會(huì)鑒定出幾種更適于適用的組合。每種上述組合都在本發(fā)明范圍內(nèi)。
實(shí)施例本發(fā)明的流動(dòng)控制系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室井筒流動(dòng)模型上進(jìn)行了證明。該流動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室井筒模型具有25厘米(10英寸)外徑(OD)，7. 6米(25英尺)有機(jī)玻璃管以模擬裸眼井或套管井。測(cè)試完井設(shè)備的裝置被置于有機(jī)玻璃管內(nèi)，包含一系列的三管系部分。該三管系部分由以下組成1)流動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在外部部件中具有機(jī)械性損壞的流入?yún)^(qū)域；2)流動(dòng)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)在外部部件中具有完好的流入?yún)^(qū)域；幻傳統(tǒng)濾網(wǎng)，該濾網(wǎng)具有機(jī)械性損壞的濾砂網(wǎng)。每個(gè)管系部分直徑為15厘米(6英寸)，長(zhǎng)度為1.8米(6英尺)。 流動(dòng)控制系統(tǒng)包括91厘米(3英尺)長(zhǎng)的開(kāi)槽襯管和91厘米(3英尺)長(zhǎng)的空管作為管道或外部部件。置于導(dǎo)流管內(nèi)的流動(dòng)控制裝置包含外徑7. 5厘米(3英寸)的內(nèi)部管道(導(dǎo)管限定構(gòu)件)，該內(nèi)部管道由1.2米G英尺)長(zhǎng)的空管和61厘米O英尺)長(zhǎng)的繞絲濾網(wǎng)組成。流動(dòng)控制系統(tǒng)模型中的外部部件和內(nèi)部管道是同心的，符合上述的示例性共軸結(jié)構(gòu)。 在測(cè)試期間，含有砂礫的水被泵入管系組件(完井裝置)和有機(jī)玻璃管(裸眼井或套管井) 之間的環(huán)狀空間。
漿液(水和砂)首先流過(guò)環(huán)狀空間，進(jìn)入損壞的流動(dòng)控制系統(tǒng)。進(jìn)入損壞的流動(dòng)控制系統(tǒng)的砂被留阻并填充于流動(dòng)控制腔室中，該流動(dòng)控制腔室限定于內(nèi)部管道和外部部件之間。不斷增加的砂填充增大了流動(dòng)阻力，并減慢了砂進(jìn)入損壞的流動(dòng)控制系統(tǒng)的速度。 由于進(jìn)入損壞的流動(dòng)控制系統(tǒng)的砂減少，漿液(水和砂)進(jìn)一步轉(zhuǎn)向下游進(jìn)入鄰近的未損壞流動(dòng)控制系統(tǒng)。砂礫填充于未損壞的流動(dòng)控制系統(tǒng)和有機(jī)玻璃管之間的環(huán)狀空間內(nèi)。由于此流動(dòng)控制系統(tǒng)是完好的，砂被外部部件上的入口留阻。由于未損壞的流動(dòng)控制裝置外部被填充，漿液被轉(zhuǎn)向下一個(gè)損壞的傳統(tǒng)濾網(wǎng)。砂圍繞損壞的傳統(tǒng)濾網(wǎng)流動(dòng)并進(jìn)入損壞的傳統(tǒng)濾網(wǎng)。由于傳統(tǒng)濾網(wǎng)沒(méi)有配備任何次級(jí)或備用防砂滲入措施，砂持續(xù)進(jìn)入侵蝕的濾網(wǎng)并且無(wú)法被控制。該實(shí)驗(yàn)展示了在完井作業(yè)的礫石填充部分期間的流動(dòng)控制系統(tǒng)的概念。如果砂濾網(wǎng)媒介的一部分在濾網(wǎng)安裝過(guò)程中損壞或在礫石填充作業(yè)過(guò)程中被侵蝕，本文所述流動(dòng)控制系統(tǒng)能通過(guò)次級(jí)或備用措施留阻礫石，以阻止砂滲入或其他流動(dòng)損壞，從而使正常的礫石填充作業(yè)繼續(xù)進(jìn)行。然而，傳統(tǒng)的濾網(wǎng)不能防止礫石流失，并可能導(dǎo)致礫石填充不完全。 不完全的礫石填充和傳統(tǒng)的濾網(wǎng)隨后導(dǎo)致井生產(chǎn)期間的地層礫產(chǎn)生。過(guò)量的砂產(chǎn)生降低井生產(chǎn)率，損壞井下設(shè)備，并在地面產(chǎn)生安全危害。上述實(shí)驗(yàn)也展示了在礫石填充完井或獨(dú)立完井的井生產(chǎn)過(guò)程中，本發(fā)明的流動(dòng)控制系統(tǒng)的理念。如果旨在防止砂滲入的濾網(wǎng)媒介的一部分在井生產(chǎn)過(guò)程中被損壞或侵蝕， 如本文所述的流動(dòng)控制系統(tǒng)能1)將礫石或自然砂(例如地層砂)留阻在該流動(dòng)控制系統(tǒng)的流動(dòng)控制腔室內(nèi)；幻維持環(huán)狀礫石填充或自然砂填充的完整性；幻將流動(dòng)轉(zhuǎn)向其他完整的濾網(wǎng)；4)繼續(xù)無(wú)砂生產(chǎn)。與此相反，損壞的傳統(tǒng)濾網(wǎng)會(huì)導(dǎo)致礫石填充或自然砂填充持續(xù)流失，地層砂持續(xù)產(chǎn)生。盡管本發(fā)明的當(dāng)前技術(shù)可以容許各種修改和替代形式，僅以示例的方式展示了上述示例性實(shí)施方式。但是，同樣應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不希望被局限于這里所公開(kāi)的特定實(shí)施方式。實(shí)際上，本發(fā)明的當(dāng)前技術(shù)可以覆蓋落入由下面所附權(quán)利要求所限定的發(fā)明精神和范圍之內(nèi)的所有修改、等同物和替代。
權(quán)利要求
1.一種井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其包含管道，所述管道適于放入井內(nèi)以限定井環(huán)狀空間，其中所述管道具有外部部件，所述外部部件限定內(nèi)部導(dǎo)流管，并且其中所述外部部件至少一部分是可透的，允許所述井環(huán)狀空間和所述導(dǎo)流管之間的流體交換；流動(dòng)控制裝置，所述流動(dòng)控制裝置適于放入所述管道的所述導(dǎo)流管內(nèi)，其中所述流動(dòng)控制裝置包含至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件；其中所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件被配置成將所述導(dǎo)流管分成至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管；其中所述至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件被配置成將所述至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少兩個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室；其中所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室中的每個(gè)具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口 ；其中所述至少一個(gè)入口和所述至少一個(gè)出口中的每個(gè)適于允許流體從中流過(guò)并留阻大于預(yù)定大小的顆粒； 并且其中所述至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中至少一個(gè)僅僅通過(guò)一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制腔室與所述井環(huán)狀空間進(jìn)行流體交換。
2.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中鄰近流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)的所述流動(dòng)控制腔室是流體偏置的，并處于流體交換。
3.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中從第一流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)形成的流動(dòng)控制腔室出口流出的流體進(jìn)入第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。
4.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述出口對(duì)大于預(yù)定大小的顆粒的留阻逐漸增加從所述流動(dòng)控制腔室通過(guò)所述出口流動(dòng)的阻力，直到通過(guò)所述出口的流體流動(dòng)至少被基本阻斷。
5.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室置于所述管道的所述導(dǎo)流管內(nèi)，使得通過(guò)所述外部部件的可透部分流入的流體進(jìn)入至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室。
6.權(quán)利要求5所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)入口由所述管道的所述外部部件上的所述可透部分提供。
7.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)入口適于留阻第一預(yù)定大小的顆粒，并且其中所述流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)出口適于留阻第二預(yù)定大小的顆粒。
8.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述流動(dòng)控制腔室的至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口適于留阻具有至少基本上類(lèi)似預(yù)定大小的顆粒；并且其中當(dāng)所述至少一個(gè)入口損壞時(shí)，所述流動(dòng)控制腔室適于逐漸留阻大于所述至少一個(gè)出口的預(yù)定大小的顆粒。
9.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的所述至少一個(gè)入口和所述至少一個(gè)出口是流體偏置的，并處于流體交換。
10.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室中的流動(dòng)是至少基本上縱向的；并且其中所述至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件至少基本上垂直于縱向而放置。
11.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流動(dòng)是至少基本上圓周的；其中所述至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件至少基本上垂直于圓周方向而放置。
12.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)出口中的每個(gè)適于選擇性開(kāi)啟，以控制從所述出口流過(guò)的流體。
13.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室中至少一個(gè)包含至少兩個(gè)出口，其中所述至少兩個(gè)出口中的每個(gè)適于留阻不同預(yù)定大小的顆粒，并且其中所述至少兩個(gè)出口中的每個(gè)適于選擇性地對(duì)流體流動(dòng)開(kāi)啟，以根據(jù)開(kāi)啟的出口選擇性地留阻不同預(yù)定大小的顆粒。
14.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的所述入口形成于所述流動(dòng)控制裝置中；并且其中所述至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的所述出口由所述外部部件的所述可透部分形成。
15.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述外部部件的所述可透部分提供至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的入口 ；并且其中所述至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室的所述出口形成于所述流動(dòng)控制裝置中。
16.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述流動(dòng)控制裝置適于在置于井內(nèi)的井管道中運(yùn)行。
17.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述流動(dòng)控制裝置還包含刺激響應(yīng)材料， 所述材料適于合攏所述流動(dòng)控制裝置和所述外部部件之間的容許間隙。
18.權(quán)利要求1所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件適于在一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)控制腔室內(nèi)提供至少一個(gè)不可透分流面，其中所述不可透分流面置于所述流動(dòng)控制腔室入口的直接流徑中，以使流入的流體分流。
19.權(quán)利要求18所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中每個(gè)流動(dòng)控制腔室包含至少兩個(gè)出口， 每個(gè)出口與所述入口流體偏置。
20.權(quán)利要求19所述的井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其中所述至少兩個(gè)出口的每個(gè)提供與不同流動(dòng)控制導(dǎo)管的流體交換。
21.流動(dòng)控制裝置，所述流動(dòng)控制裝置適于插入井管道的導(dǎo)流管中，所述流動(dòng)控制裝置包含至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件，其適于插入井管道的導(dǎo)流管中，并將所述導(dǎo)流管分成至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管；至少兩個(gè)腔室限定構(gòu)件，其被配置以將所述至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少兩個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室；和至少一個(gè)可透區(qū)，其被提供在所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和所述至少兩個(gè)腔室限定構(gòu)件中的至少一個(gè)中；其中所述至少一個(gè)可透區(qū)適于允許流體交換并留阻大于預(yù)定大小的顆粒；其中流過(guò)所述至少一個(gè)可透區(qū)的流體在所述導(dǎo)流管內(nèi)從第一流動(dòng)控制導(dǎo)管進(jìn)入第二流動(dòng)控制導(dǎo)管；并且其中所述至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少一個(gè)適于僅僅通過(guò)一個(gè)或多個(gè)所述流動(dòng)控制腔室與井環(huán)狀空間進(jìn)行流體交換。
22.權(quán)利要求21所述的流動(dòng)控制裝置，其中所述流動(dòng)控制裝置適于在置于井內(nèi)的井管道中運(yùn)行。
23.權(quán)利要求21所述的流動(dòng)控制裝置，還包含可膨脹材料，所述可膨脹材料至少置于所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件上，并適于至少基本上密封所述井管道，以在流體上將所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管相互隔離，使得所述流動(dòng)控制導(dǎo)管之間的流動(dòng)至少基本上只通過(guò)所述至少一個(gè)可透區(qū)進(jìn)行。
24.權(quán)利要求21所述的流動(dòng)控制裝置，其中所述至少兩個(gè)可透區(qū)由所述至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室提供；其中所述至少兩個(gè)可透區(qū)適于留阻不同預(yù)定大小的顆粒。
25.權(quán)利要求21所述的流動(dòng)控制裝置，其中所述至少一個(gè)可透區(qū)適于選擇性地開(kāi)啟， 以控制從通過(guò)可透區(qū)的流動(dòng)中過(guò)濾的顆粒大小。
26.權(quán)利要求21所述的流動(dòng)控制裝置，其中鄰近流動(dòng)控制導(dǎo)管中的所述流動(dòng)控制腔室是流體偏置的，并處于流體交換。
27.—種控制烴井設(shè)備中顆粒流動(dòng)的方法，所述方法包括在井中提供適于井下使用的管道，其中所述管道包含限定導(dǎo)流管的外部部件，并且其中所述外部部件的至少一部分是可透的并允許流體流動(dòng)通過(guò)所述外部部件；提供至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置，包含a)至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件，所述構(gòu)件適于放入所述管道的所述導(dǎo)流管并將所述導(dǎo)流管分成至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管；和b)至少兩個(gè)腔室限定構(gòu)件，所述構(gòu)件被配置以將所述至少三個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少兩個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室；將所述管道放入井中；將所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置放入井中；將所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置與所述管道有效連接；其中有效連接的管道與至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置包括所述至少三個(gè)流動(dòng)控制管道和所述流動(dòng)控制腔室；其中每個(gè)流動(dòng)控制腔室具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口 ；其中所述至少一個(gè)出口和所述至少一個(gè)入口的每個(gè)適于允許流體從中流過(guò)并留阻大于預(yù)定大小的顆粒；和使流體流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和所述管道。
28.權(quán)利要求27所述的方法，其中所述外部部件的可透部分為至少一個(gè)流動(dòng)控制腔室提供至少一個(gè)入口 ；并且其中使流體流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和所述管道包含使生產(chǎn)流體流動(dòng)通過(guò)所述外部部件的所述可透部分和通過(guò)所述流動(dòng)控制腔室的所述出口， 從所述井生產(chǎn)烴。
29.權(quán)利要求27所述的方法，其中所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和所述管道在放入所述井之前有效連接。
30.權(quán)利要求27所述的方法，其中使流體流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和所述管道包含使流體通過(guò)至少一個(gè)入口，流入至少一個(gè)放入第一流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)的流動(dòng)控制腔室， 其中所述流體沿著第一流動(dòng)方向流過(guò)所述至少一個(gè)入口；重新定向所述流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流體以使其沿著第二流動(dòng)方向流動(dòng)；重新定向所述流動(dòng)控制腔室內(nèi)的流體以使其沿著第三流動(dòng)方向流動(dòng)，經(jīng)過(guò)所述至少一個(gè)出口并進(jìn)入第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。
31.權(quán)利要求30所述的方法，其中所述第二流動(dòng)方向至少基本上是縱向的。
32.權(quán)利要求30所述的方法，其中所述第二流動(dòng)方向至少基本上是圓周的。
33.權(quán)利要求30所述的方法，其中所述第二流動(dòng)方向至少基本上是徑向的。
34.權(quán)利要求30所述的方法，其中所述第二流動(dòng)方向至少基本上是螺旋向的。
35.權(quán)利要求27所述的方法，其中使流體流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和所述管道包含將流體注入所述井中。
36.權(quán)利要求27所述的方法，其中使所述流體流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和所述管道包含將完井流體注入所述井中。
37.權(quán)利要求27所述的方法，其中使所述流體流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)流動(dòng)控制裝置和所述管道包含將礫石填充組合物注入所述井中。
38.一種井流動(dòng)控制系統(tǒng)，其包含管道，所述管道適于放入井中以限定井環(huán)狀空間，其中所述管道具有限定內(nèi)部導(dǎo)流管的外部部件，其中所述外部部件的至少一部分是可透的，允許所述井環(huán)狀空間和所述導(dǎo)流管之間的流體交換；和流動(dòng)控制裝置，所述流動(dòng)控制裝置被放于所述管道的所述導(dǎo)流管中，其中所述流動(dòng)控制裝置包含至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件；其中所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件被配置以將所述導(dǎo)流管分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管；其中所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件包含內(nèi)部管道；其中所述內(nèi)部管道限定位于其內(nèi)部的第一流動(dòng)控制導(dǎo)管；其中所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件還包含螺旋狀纏繞的螺紋，所述螺紋沿所述內(nèi)部管道的至少一部分延伸并且被配置以在所述外部部件和所述內(nèi)部管道之間限定至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管；其中所述至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件被配置以將所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中至少一個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室；其中所述至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件和所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室被放入所述至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)；其中所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室中的每個(gè)具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口 ；其中所述至少一個(gè)入口和所述至少一個(gè)出口中的每個(gè)適于允許流體從中流過(guò)并留阻大于預(yù)定大小的顆粒。
39.流動(dòng)控制裝置，所述流動(dòng)控制裝置適于插入井管道的導(dǎo)流管中，所述流動(dòng)控制裝置包含至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件，其適于插入井管道的導(dǎo)流管，并將所述導(dǎo)流管分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管；其中所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件包含內(nèi)部管道；其中所述內(nèi)部管道在其內(nèi)部限定第一流動(dòng)控制導(dǎo)管；其中所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件還包含螺旋狀纏繞的螺紋，所述螺紋沿所述內(nèi)部管道的至少一部分延伸并且被配置以在所述內(nèi)部管道外限定至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管；至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件，其被配置以將至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室；其中所述至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件和所述至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室被放于所述至少一個(gè)螺旋狀流動(dòng)控制導(dǎo)管內(nèi)；和至少一個(gè)可透部分，其被提供在所述至少一個(gè)導(dǎo)管限定構(gòu)件和所述至少一個(gè)腔室限定構(gòu)件中的至少一個(gè)上；其中所述至少一個(gè)可透部分適于允許流體交換并留阻大于預(yù)定大小的顆粒；其中流動(dòng)通過(guò)所述至少一個(gè)可透部分的流體在所述導(dǎo)流管內(nèi)從第一流動(dòng)控制導(dǎo)管進(jìn)入第二流動(dòng)控制導(dǎo)管。
全文摘要
用于烴井作業(yè)的流動(dòng)控制系統(tǒng)和方法包含管道和流動(dòng)控制裝置。該管道限定井環(huán)狀空間，并包含限定導(dǎo)流管的外部部件。井環(huán)狀空間和導(dǎo)流管之間的流體交換由外部部件的可透部分(一個(gè)或多個(gè))提供。該流動(dòng)控制裝置位于導(dǎo)流管內(nèi)，包含導(dǎo)管限定構(gòu)件和腔室限定構(gòu)件。該導(dǎo)管限定構(gòu)件(一個(gè)或多個(gè))被配置成將該導(dǎo)流管分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管。該腔室限定構(gòu)件(一個(gè)或多個(gè))被配置成將至少兩個(gè)流動(dòng)控制導(dǎo)管中的至少一個(gè)分成至少兩個(gè)流動(dòng)控制腔室。每個(gè)流動(dòng)控制腔室具有至少一個(gè)入口和至少一個(gè)出口，其中每個(gè)適于允許流體從中流過(guò)，并留阻大于預(yù)定大小的顆粒。
文檔編號(hào)E21B17/00GK102203375SQ200880131827
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月3日
發(fā)明者B·A·戴爾, C·S·耶, S·R·克林曼 申請(qǐng)人:?？松梨谏嫌窝芯抗?br>