流入控制装置.pdf

本实用新型公开了一种用于对流入地下井眼中的生产管的流体流动进行控制的流入控制装置。该装置尤其适合于与砂过滤网装置一起使用，但是模块化的，由于它与砂过滤网装置分开制造。根据本实用新型的流入控制装置包括具有开口的孔眼，所述开口的尺寸可调节且设置在装置中，以允许从本体的一个端部到另一端部的流体连通。根据本实用新型的流入控制装置可与多个砂过滤网组件一起使用。

1.  一种用于对流入地下井眼中的生产管的流体流动进行控制的流入控制装置，其特征在于，包括：
具有两个端部的本体，所述本体包括同心的内、外管件，在所述管件之间具有环形区，其中，所述环形区在所述本体的一个端部处封闭、在所述本体的另一个端部处敞开；
开口，所述开口靠近所述本体的封闭端部形成在所述内管件上；
壁，所述壁设置在所述环形区中、所述本体的第一端部与第二端部之间；以及
孔眼，所述孔眼具有开口，所述开口的尺寸可调节，且设置在所述环形区中的所述壁上，以允许从所述本体的一个端部到另一端部的流体连通。

2.  如权利要求1所述的流入控制装置，其特征在于，所述可调节孔眼包括可变的压力控制阀。

3.  如权利要求1所述的流入控制装置，其特征在于，所述可调节孔眼包括可变的溢流阀。

4.  如权利要求1所述的流入控制装置，其特征在于，所述可调节孔眼包括开口和可移动板，所述开口形成在位于所述本体的第一端部和第二端部之间的所述壁中，所述可移动板用于遮盖所述开口的一部分，以调节经过所述开口的流体流动。

5.  一种用于对地下井眼与所述地下井眼中的生产管之间的流体流动进行控制的设备，其特征在于，包括：
多个砂过滤网组件，所述多个砂过滤网组件串联地连接在一起，在此具有经过所述砂过滤网组件的不间断的流体流路；以及
流入控制装置，所述流入控制装置连接到所述多个砂过滤网组件的上游端，用于控制生产管与井眼之间的流体流动。

6.  如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述流入控制装置包括：
具有两个端部的本体，所述本体包括同心的内、外管件，在所述管件之间具有环形区，其中，所述环形区在所述本体的一个端部处封闭、在所述本体的另一端部处敞开；
开口，所述开口靠近所述本体的封闭端部形成在所述内管件上；
壁，所述壁设置在所述环形区中、所述本体的第一端部与第二端部之间；以及
孔眼，所述孔眼设置在所述环形区中的所述壁上，以允许从所述本体的一个端部到另一端部的流体连通，所述孔眼具有尺寸可变的开口。

7.  如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述孔眼包括可变的压力控制阀。

8.  如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述孔眼包括可变的溢流阀。

9.  如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述可调节孔眼包括开口和可移动板，所述开口形成在位于所述本体的第一端部和第二端部之间的所述壁中，所述可移动板用于调节流体可流过的所述开口的尺寸。

10.  一种用于对地下井眼与所述地下井眼中的生产管之间的流体流动进行控制的设备，其特征在于，包括：
管件，所述管件包括砂过滤网装置；以及
流入控制装置，所述流入控制装置与所述管件分开制造，且连接到所述管件的上游端，用于控制所述井眼与所述生产管之间的流体流动。

11.  如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述流入控制装置包括：
具有两个端部的本体，所述本体包括同心的内、外管件，在所述管件之间具有环形区，其中，所述环形区在所述本体的一个端部处封闭、在所述本体的另一个端部处敞开；
开口，所述开口靠近所述本体的封闭端部形成在所述内管件上；
壁，所述壁设置在所述环形区中、所述本体的第一端部与第二端部之间；以及
孔眼，所述孔眼设置在所述环形区中的所述壁上，以允许从所述本体的一个端部到另一端部的流体连通，所述孔眼具有尺寸可变的开口。

12.  如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述孔眼包括可变的压力控制阀。

13.  如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述孔眼包括可变的溢流阀。

14.  如权利要求11所述的设备，其特征在于，所述可调节孔眼包括开口和可移动板，所述开口形成在位于所述本体的第一端部和第二端部之间的所述壁中，所述可移动板用于调节流体可流过的所述开口的尺寸。

流入控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于对水平地下井眼中的流体流动进行调节的流入控制装置。
背景技术
在长的水平井眼中，水锥或气锥具有在井眼的横倾部(heel)附近扩大的趋势，这是由于在中心管中向着底部(toe)存在摩擦压力损耗。井中油的总开采量可能显著降低，这是由于水锥或气锥使得产油率低很多，如果继续开采，最终会使井变得无开采价值。
流入控制装置用于调节流入中心管的流体量，以避免水锥或气锥和实现优先的产出剖面。一种类型的流入控制装置可经由砂过滤网组件进行部署。砂过滤网接合件通常为35至40英尺长，一种流入控制装置可被制造成该接合件的一部分。通常，流入控制装置包括喷嘴，生产流体可通过该喷嘴。在喷嘴的上游侧，多个开口形成在中心管中，且开口的数目和尺寸限定了生产流体通过该接合件的流动水平。
井的预期压力剖面用于设计生产管柱中的砂过滤网/流入控制装置接合件，使在底部附近的接合件处的中心管中的开口数目和尺寸大于生产管的横倾部附近的接合件处的中心管中的开口数目和尺寸。从而，在给定井眼中，砂过滤网/流入控制装置组合的数目和结构彼此不同，且这是由于每个井眼的独特设计的结果。砂过滤网/流入控制装置组合通常在一个地点处设计和制造好，然后运输到井眼处，在井眼处它们被组装。根据设计标准，此时接合件在井场必须以特殊的顺序组装。这种技术的缺点是，在井场可能会出现组装错误，且需要大量的时间和金钱来设计和制造对于每个井眼均不同的生产管柱。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种流入控制装置，用于克服以上缺点，即所述流入控制装置可避免在井场出现组装错误，且设计和制造起来简单。
根据本实用新型，提供了一种用于对流入地下井眼中的生产管的流体流动进行控制的流入控制装置。流入控制装置包括具有两个端部的本体，所述本体包括同心的内、外管件，在所述管件之间具有环形区，其中，所述环形区在所述本体的一个端部处封闭、在所述本体的另一个端部处敞开。开口靠近所述本体的封闭端部形成在所述内管件上，且壁设置在所述环形区中、所述本体的第一端部与第二端部之间。孔眼设置在所述环形区中的壁上，以允许从所述本体的一个端部到另一端部的流体连通。
根据本实用新型，所述孔眼具有尺寸可变的开口。因此，可通过使用流入控制装置实施指定的生产管，所述流入控制装置的流动控制特征可实地调节。在本实用新型的一个实施例中，孔眼包括可变的压力控制阀，在本实用新型的另一实施例中，孔眼包括可变的溢流阀(relief valve)。在本实用新型的又一实施例中，可调节孔眼包括开口、和板，所述开口形成在位于所述本体的第一端部和第二端部之间的壁中，所述板用于调节所述开口的尺寸，在流入控制装置是生产管的一部分时，流体可流过所述开口。
根据本实用新型，提供了一种用于对从地下井眼流入所述地下井眼中的生产管的流体流动进行控制的设备。所述设备包括串联地连接在一起的多个砂过滤网组件。具有经过砂过滤网组件的不间断的流体流动路径。
流入控制装置连接到所述多个砂过滤网组件的上游端，用于控制流体流入生产管的流动。
在本实用新型的一个实施例中，前述设备包括如上所述的流入控制装置。
根据本实用新型的流入控制装置具有多个优点。第一，对于生产管柱中的所有流入控制装置来说，开口可具有一致的尺寸，且使经过给定流入控制装置的流动通过设定可调节孔眼进行调节。使开口具有一致的尺寸降低了制造的复杂性和成本。第二，根据本实用新型的流入控制装置可大规模生产，这使得也可获得较便宜的装置。第三，通过使流入控制装置与砂过滤网分开制造，砂过滤网也可大规模生产，相比现有技术装置的成本，也伴随着成本的大大降低。第四，操作人员能够通过本实用新型在井场调节自井眼的生产。
附图说明
附图包括：
图1是根据本实用新型的装置的横截面的示意图，所述装置与砂过滤网组件组合使用；
图2是图1的装置的替代性实施例的横截面的示意图；以及
图3是根据本实用新型的单个流入控制装置的横截面的示意图，所述装置与多个砂过滤网组件一起使用。
具体实施方式
将会理解，本实用新型可以采用多种形式和实施例。在下面的描述中，描述了本实用新型的一些实施例，且阐述了许多结构细节，以便理解本实用新型。然而，本领域普通技术人员可以理解，本实用新型也可在没有那些结构细节的情况下实施，且可对所述实施例进行多种变化和修改。因此，下面描述用于说明而不是限制本实用新型。
参看图1，示出了根据本实用新型的流入控制装置101的一个实施例。流入控制装置101包括具有两个端部101a和101b的本体，且所述本体包括同心的内、外管件102和103。环形区106限定在管件102与103之间，且使环形区106在流入控制装置101的端部101b处封闭、在端部101a处敞开。开口107靠近封闭的端部101b形成在内管件102中。
壁105设置在环形区106中、流入控制装置101的端部101a和101b之间，孔眼108形成在壁105中，以允许从流入控制装置101的本体的一侧到另一侧流体连通。根据本实用新型的输入控制装置的重要方面是，孔眼108中的开口尺寸是可调节的。
在本实用新型的一个实施例中，可调节孔眼108包括可变的压力控制阀，在本实用新型的另一实施例中，可调节孔眼包括可变的溢流阀。在本实用新型的又一实施例中，可调节孔眼包括开口和可移动板，所述开口形成在壁105中，可移动板用于遮盖所述开口的一部分，以调节通过该开口的流体流动。
在操作中，可调节孔眼108中的开口可基于流入控制装置101在生产管柱中的位置进行适当地调节。这种调节例如可在生产管柱在井场处组装时进行。流入控制装置101此时可操作地连接到砂过滤网组件115的上游端和砂过滤网组件116的下游端。这种连接例如可通过使用螺纹连接件实现。
请仍参看图1，当生产管柱管柱安装到井眼中时，生产流体沿箭头120所示的方向从井眼流入砂过滤网组件115和沿箭头121所示的方向流过砂过滤网组件115。生产流体然后通过孔眼108、通过开口107并进入到生产管，如箭头122所示。
现参看图2，示出了图1的装置的替代性实施例。在图2中，两个流入控制装置101利用密封技术例如密封件143连接到砂过滤网组件140、141。此外，在图2的实施例中，每个砂过滤网组件140、141分别包括密封塞155，所述密封塞155必须安装在每个砂过滤网组件中。
参看图3，示出了根据本实用新型的装置的另一可选实施例。图3的实施例包括两个砂过滤网组件151和152，所述两个砂过滤网组件151和152串联地连接在一起。每个砂过滤网组件151、152包括密封塞155，当两个这种管件如图3所示地连接在一起时，一个砂过滤网组件即组件151的密封塞被移除，以提供经过两个砂过滤网组件的不间断的流体流路。
请仍参看图3，流入控制装置101(如前所述)连接到砂过滤网组件151的上游端，且可调节孔眼108可在将流入控制装置安装到生产管中之前进行调节，以调节通过装置进入生产流的流量。
尽管图3示出了与流入控制装置101串联连接的两个砂过滤网组件151、152，但可以理解，任何数目的砂过滤网组件均可与流入控制装置101串联连接。
此外，尽管以上主要是就从井眼至生产管柱的流动描述了本实用新型的应用，但本领域普通技术人员可以理解，本实用新型也可在将流体注入井眼时使用。权利要求书用于覆盖所有这些应用。
根据本实用新型的流入控制装置101具有多个优点。第一，对于生产管柱中的所有流入控制装置来说，开口107可具有一致的尺寸，且使经过给定流入控制装置的流动通过设定可调节孔眼108进行调节。使开口107具有一致的尺寸降低了制造的复杂性和成本。第二，根据本实用新型的流入控制装置101可大规模生产，这使得也可获得较便宜的装置。第三，通过使流入控制装置与砂过滤网分开制造，砂过滤网也可大规模生产，相比现有技术装置的成本，也伴随着成本的大大降低。第四，操作人员能够通过本实用新型在井场调节自井眼的生产。