用于流動(dòng)控制裝置的功能化表面的制作方法
【專利摘要】可包括壁的內(nèi)部區(qū)域上的功能化表面的流動(dòng)控制裝置。功能化表面可包括能夠影響在壁的流路中流動(dòng)的流體的親水和/或疏水材料，以有助于由該流動(dòng)控制裝置進(jìn)行流體選擇。即使當(dāng)多種流體的不同的油水混合物的密度和粘度相同時(shí)，利用功能化表面，這些流體也可在流動(dòng)控制裝置中被切換。
【專利說明】用于流動(dòng)控制裝置的功能化表面
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及在表面上具有功能化材料的流動(dòng)控制裝置，該表面被構(gòu)造為影響地下地層中的鉆孔內(nèi)的流體流動(dòng)，更具體地(雖然并非排他性地)涉及可影響流體流動(dòng)的流動(dòng)控制裝置中的親水和/或疏水材料。
【背景技術(shù)】
[0002]多種裝置可被安裝在貫穿含烴地層的井中。某些裝置控制地層和管路之間的流體的流速，管路例如為生產(chǎn)管或注入管。這類裝置的一示例是自主閥，自主閥可選擇流體或以其它方式控制各種流體進(jìn)入管路的流速。
[0003]自主閥可基于流體的相對粘度在期望流體和非期望流體之間進(jìn)行選擇。例如，具有較高的非期望流體(例如水和天然氣)濃度的流體可具有特定的粘度，自主閥響應(yīng)于該粘度沿一個(gè)方向引導(dǎo)該非期望流體，以限制該非期望流體進(jìn)入管路的流速。自主閥可包括切換機(jī)構(gòu)；該切換機(jī)構(gòu)例如位于流量比率控制裝置中，且可包括能夠基于粘度選擇流體的渦流組件。流量比率控制組件可包括兩個(gè)通道。每個(gè)通道可包括細(xì)管，這些細(xì)管被構(gòu)造成基于流體的粘度來限制流體的流動(dòng)。例如，第一通道中的一個(gè)管可比第二通道中的第二個(gè)管細(xì)，并且被構(gòu)造成與具有不同的相對粘度的流體相比，對具有特定的相對粘度的流體限制更多。第二管則可對流體提供相對恒定的阻力，而與流體的粘度無關(guān)。
[0004]經(jīng)由第一通道(例如處于渦流組件的切向上的通道)進(jìn)入渦流組件的流體，可被引起在該渦流組件中旋轉(zhuǎn)，且被限制離開該渦流組件中的出口開口。經(jīng)由第二通道(例如處于渦流組件的徑向上的通道)進(jìn)入渦流組件的流體則可被允許通過出口開口離開而沒有任何限制或沒有許多限制。
[0005]盡管這種自主閥對滿足井下的期望流體選擇很有效，但仍希望有能夠更大程度地有助于流體切換的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的某些方案和實(shí)施例涉及至少一種位于壁的內(nèi)部區(qū)域上的材料。這種材料可有助于例如將流過流路的流體引導(dǎo)到流動(dòng)控制裝置的切換機(jī)構(gòu)。
[0007]—個(gè)方案涉及一種能夠被設(shè)置于井眼中的組件。該組件包括疏水材料和親水材料。疏水材料位于壁的內(nèi)部區(qū)域的第一部分上。親水材料位于該壁的內(nèi)部區(qū)域的第二部分上。
[0008]另一方案涉及一種能夠被設(shè)置于井眼中的流動(dòng)控制裝置。該流動(dòng)控制裝置包括壁的內(nèi)部區(qū)域以及切換機(jī)構(gòu)。該壁的內(nèi)部區(qū)域包括在其上具有親水材料的部分。切換機(jī)構(gòu)在流動(dòng)控制裝置的流路中位于該部分之后。
[0009]另一方案涉及一直能夠被設(shè)置于井眼中的流動(dòng)控制裝置。該流動(dòng)控制裝置包括壁的內(nèi)部區(qū)域以及切換機(jī)構(gòu)。該壁的內(nèi)部區(qū)域包括在其上具有疏水材料的部分。切換機(jī)構(gòu)在該流動(dòng)控制裝置的流路中位于該部分之后。[0010]所述這些示例性的方案不限制或限定本發(fā)明，而是提供示例以幫助理解該申請所公開的發(fā)明概念。在回顧整個(gè)申請之后，本發(fā)明的其它方案、優(yōu)點(diǎn)以及特征將變得明顯。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的具有可包括功能化表面的流動(dòng)控制裝置的井系統(tǒng)的示意圖。
[0012]圖2為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的篩和具有包括親水或疏水材料的功能化表面的流動(dòng)控制裝置的側(cè)面剖視圖。
[0013]圖3為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的包括親水材料和疏水材料的流動(dòng)控制裝置和具有較大濃度的第一類型流體的流體流動(dòng)的剖面頂視圖。
[0014]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的圖3的具有較大濃度的第二類型流體的流體流動(dòng)的流動(dòng)控制裝置。
[0015]圖5為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的在壁上具有疏水材料或親水材料的壁的側(cè)面剖視圖。
[0016]圖6為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的在壁上具有成圖案的疏水材料和親水材料的壁的側(cè)面剖視圖。
[0017]圖7為根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的壁上具有材料的流動(dòng)控制裝置的剖面頂視圖，該材料能夠響應(yīng)于被施加在材料上的刺激。
【具體實(shí)施方式】
[0018]某些方案和實(shí)施例涉及壁的內(nèi)部區(qū)域的功能化表面。使用該表面的一部分上的至少一種疏水材料或親水材料，該表面可被功能化。功能化表面可有助于引導(dǎo)流體流動(dòng)通過流路，例如到達(dá)流動(dòng)控制裝置的切換機(jī)構(gòu)。例如，即使當(dāng)多種流體的不同的油水混合物的密度和粘度相同時(shí)，也可利用功能化表面，使流體可在組件中被切換。
[0019]疏水材料可為排斥含有高濃度水的流體的材料。親水材料可為可與含有高濃度水的流體結(jié)合的材料，由此可產(chǎn)生該材料吸引含有高濃度水的流體的效果。在某些實(shí)施例中，疏水材料可吸引含有高濃度油或其它烴類物質(zhì)的流體，親水材料可排斥含有高濃度油或其它烴類物質(zhì)的流體。
[0020]親水材料的示例包括氧化鋁、硅化合物，例如氧化硅、尼龍以及平滑的Teflon?。疏水材料的示例包括具有酒精的尼龍、變形Teflon? (textured Teflon? )、娃油、金屬表面(該金屬表面可為不同于金屬氧化物的金屬表面)、以及變形金屬表面(textured metalsurface)。在某些實(shí)施例中，疏水材料可通過將極性化合物或浙青質(zhì)(asphaltenes)嵌入組件的內(nèi)壁中的結(jié)構(gòu)基質(zhì)(structuralmatrix)來產(chǎn)生。例如,那些包括硫、石墨以及煤炭的表面可變?yōu)槭杷牧稀?br> [0021 ] 在某些實(shí)施例中，壁可包括位于壁的一側(cè)的親水材料和位于該壁的相對側(cè)的疏水材料。含有較高濃度的水的流體可由于這些材料而流過一流路。至少一種材料的存在可改變流體的速度分布。例如，流體可被吸引到包括親水材料的那一側(cè)，使得流體以較高速度在壁的相對側(cè)上流動(dòng)。在流路中處于該材料之后的切換機(jī)構(gòu)可利用速度分布的變化，將更多流體從流動(dòng)控制裝置中的一個(gè)通道引導(dǎo)到另一通道。[0022]在其它實(shí)施例中，疏水材料和親水材料可在壁的內(nèi)部區(qū)域上被圖案化，例如被設(shè)置成疏水材料和親水材料的相鄰部分彼此交替。根據(jù)流體的特性，圖案化材料可影響流經(jīng)該圖案化材料的流體的速度分布，或以其它方式影響流經(jīng)該圖案化材料的流體流動(dòng)。該特性可包括流體流動(dòng)中的水或其它類型流體的相對濃度。
[0023]根據(jù)某些實(shí)施例的材料可被設(shè)置在壁上的能夠?qū)Υ碳び蟹磻?yīng)的內(nèi)部區(qū)域中，當(dāng)該材料在井眼中要永久性地或臨時(shí)性地改變?yōu)槭杷牧虾?或親水材料時(shí)提供這種刺激。例如，某些材料可被設(shè)置于井眼內(nèi)的壁中，當(dāng)暴露于某種頻率或顏色的光時(shí)，該材料可在一定時(shí)長改變?yōu)橛H水材料。材料可響應(yīng)于其它刺激，例如電能或電壓、以及被引入流路內(nèi)的化學(xué)品?？煞磻?yīng)于刺激從而變?yōu)橛H水材料的材料的示例包括功能化螺卩比喃鐵(sp i ropyran sferro)流體和功能化醌?？煞磻?yīng)于刺激從而變?yōu)槭杷牧系牟牧系氖纠ㄅ嫉胶凸δ芑嫉?巰基終止)?？煞磻?yīng)于刺激從而變?yōu)橛H水材料和/或疏水材料的其它材料的示例包括自組裝單分子層(self-assembled monolayer)、形狀記憶聚合物、輪燒、索烴、DNA單分子層、以及肽單分子層(peptide monolayer)。
[0024]這些說明性的示例用于向讀者介紹此處所討論的總體主題，而不是旨在限制所公開的本發(fā)明的范圍。下面的部分參照【專利附圖】

【附圖說明】多個(gè)附加的實(shí)施例和示例，其中，類似的附圖標(biāo)記表示類似的元件，方向性說明用于說明示例性的實(shí)施例，但這種說明不應(yīng)被用來限制本發(fā)明。
[0025]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的具有腔的井系統(tǒng)100，該腔具有流動(dòng)控制裝置，該流動(dòng)控制裝置包括位于壁的內(nèi)部區(qū)域中的疏水材料和/或親水材料。井系統(tǒng)100包括鉆孔，該鉆孔是延伸穿過各地球地層的井眼102。井眼102具有基本豎直段104和基本水平段106。基本豎直段104和基本水平段106可包括套管柱108，套管柱108在基本豎直段104的上部以水泥固結(jié)?；舅蕉?06延伸穿過含烴地層110。
[0026]管柱112從地面延伸到井眼102內(nèi)。管柱112可設(shè)有用于地層流體從基本水平段106行進(jìn)到地面的管道。與地層110相鄰的各生產(chǎn)層段中的流動(dòng)控制裝置114和生產(chǎn)管段116被設(shè)置于管柱112中。
[0027]在每個(gè)生產(chǎn)管段116的每側(cè)設(shè)有封隔器118，封隔器118可在管柱112和井眼102的壁之間提供流體密封。每對相鄰的封隔器118可限定一個(gè)生產(chǎn)層段。
[0028]每個(gè)生產(chǎn)管段116可設(shè)有控沙能力。與生產(chǎn)管段116關(guān)聯(lián)的控沙篩元件或過濾介質(zhì)可允許流體流過該元件或過濾介質(zhì)，但防止足夠尺寸的顆粒物流過該元件或過濾介質(zhì)。在某些實(shí)施例中，可設(shè)有控沙篩，控沙篩包括非穿孔的基管，有繞絲圍繞在肋形件上，這些肋形件被周緣式地設(shè)置在該基管周圍。防護(hù)性外罩可被設(shè)置成圍繞過濾介質(zhì)的外部，防護(hù)性外罩包括穿孔。
[0029]流動(dòng)控制裝置114可允許用于控制所產(chǎn)出的流體的量和成分。例如，流動(dòng)控制裝置114可自主地限制或阻止來自混入了非期望流體的生產(chǎn)層段的地層流體的產(chǎn)出，該非期望流體例如對于產(chǎn)油操作來說就是水或天然氣)?！疤烊粴狻贝颂幈硎緹N類物質(zhì)(以及不同數(shù)量的非烴類物質(zhì))的混合物，該混合物在室溫和室壓下呈氣相，而在井下環(huán)境中呈液相和/或氣相。
[0030]流入生產(chǎn)管段116的地層流體可包括多于一種類型的流體，例如天然氣、油、水、蒸汽、以及二氧化碳。蒸汽以及二氧化碳可用作注入流體，用以使烴流體流向生產(chǎn)管段116。地層Iio中可發(fā)現(xiàn)天然氣、油、以及水。流入生產(chǎn)管段116的多種流體的類型的比例可隨時(shí)間而變化，且至少部分地基于地層和井眼102內(nèi)的條件而變化。根據(jù)某些實(shí)施例，流動(dòng)控制裝置114可減少或限制來自具有較高比例的非期望流體的層段的產(chǎn)出。
[0031]當(dāng)生產(chǎn)層段產(chǎn)出較大比例的非期望流體時(shí)，該層段中的流動(dòng)控制裝置114可限制或阻止從該層段產(chǎn)出。產(chǎn)出較大比例的期望流體的其它生產(chǎn)層段可對進(jìn)入管柱112的產(chǎn)出流有更多貢獻(xiàn)。例如，流動(dòng)控制裝置114可包括壁中的疏水材料和/或親水材料，這樣能夠有助于流動(dòng)控制裝置114基于流體的一個(gè)或多個(gè)特性該材料來選擇流體。
[0032]盡管圖1示出流動(dòng)控制裝置114位于基本水平段106中，但根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，流動(dòng)控制裝置114(以及生產(chǎn)管段116)也可額外地或替代性地位于基本豎直段104中。此外，任何數(shù)量的流動(dòng)控制裝置114(包括一個(gè)流動(dòng)控制裝置)可總體地用于井系統(tǒng)100中或用于每個(gè)生產(chǎn)層段中。在某些實(shí)施例中，流動(dòng)控制裝置114可被設(shè)置在較簡單的井眼中，例如被設(shè)置在只具有一個(gè)基本豎直段的井眼中。流動(dòng)控制裝置114可被設(shè)置在裸眼環(huán)境下(例如圖1所示)，或被設(shè)置在套管井中。
[0033]圖2示出包括流動(dòng)控制裝置114和篩組件202的生產(chǎn)管段116的側(cè)面剖視圖。生產(chǎn)管限定出內(nèi)部通道204，內(nèi)部通道204可為環(huán)形空間。地層流體可從地層穿過篩組件202進(jìn)入內(nèi)部通道204，篩組件202能夠過濾流體。地層流體可從內(nèi)部通道穿過入口 206進(jìn)入流動(dòng)控制裝置114，入口 206通向渦流組件210的流路208，該渦流組件包括切換機(jī)構(gòu)211。流動(dòng)控制裝置114包括材料212，材料212位于流動(dòng)控制裝置114的壁的內(nèi)部區(qū)域上。材料212可為疏水材料或親水材料，這種疏水材料或親水材料能夠有助于切換機(jī)構(gòu)211進(jìn)行流體選擇。
[0034]圖3-圖4示出根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的流動(dòng)控制裝置。流動(dòng)控制裝置包括壁302和切換機(jī)構(gòu)304，切換機(jī)構(gòu)304設(shè)有通向兩個(gè)通道306、308的流路，該兩個(gè)通道允許流體以徑向角度(通道306)或切向角度(通道308)流到渦流組件310。經(jīng)由通道306流入渦流組件310的流體可被引導(dǎo)到渦流組件310中的出口開口 312。經(jīng)由通道308流入渦流組件310的流體可被引導(dǎo)進(jìn)入圍繞出口開口 312的渦流區(qū)，并至少部分地且在至少一定的時(shí)間被限制流過出口開口 312。
[0035]盡管在圖3-圖4中示出的是渦流組件，但可使用任何流體選擇機(jī)構(gòu)。
[0036]位于壁302的多個(gè)部分上的是親水材料314和疏水材料316。親水材料314和疏水材料316可覆蓋壁302或嵌入壁302中。圖3-圖4示出處于壁302的與疏水材料316相對的部分上的親水材料314，但其它構(gòu)造也是可行的。例如，壁302上的親水材料314也可位于與疏水材料316相同的那一側(cè)。在其它實(shí)施例中，親水材料314位于壁302的與疏水材料316相對的一側(cè)，但不直接地與疏水材料316相對。在又一些其它實(shí)施例中，使用親水材料314或疏水材料316中的一種材料，但不同時(shí)使用這兩種材料。
[0037]圖3-圖4以箭頭示出流入由壁302、親水材料314以及疏水材料316限定的流路的流體。在圖3中，流體可具有高濃度的水。接近親水材料314流動(dòng)的流體的一部分可被吸引到親水材料314，且在某些情況下可積聚在親水材料314上。在親水材料314上積聚的流體、或朝親水材料314被吸引的流體可改變壁302的有效表面粗糙度，以引起在流路中流動(dòng)的至少一部分流體的速度分布發(fā)生改變。切換機(jī)構(gòu)304可利用速度的改變來選擇流體，使流過通道306、308中的一個(gè)通道的流體多于流過另一個(gè)通道的流體。在某些實(shí)施例中，在流體流過到達(dá)切換機(jī)構(gòu)的流路期間，速度分布的改變可引起流體振蕩并引起流體壓差增加。
[0038]例如，如圖3所示，流過與親水材料314相比更靠近疏水材料316的流路的一部分流體，可以較高速度流動(dòng)，因此與通道306相比，有較多流體流過通道308。盡管未在圖3中示出，但某些流體可流過通道306，但這些流體的量少于通過通道308的流體量。
[0039]在圖4中，流體可具有較高濃度的油或其它類型的烴類物質(zhì)。流體的接近疏水材料316流動(dòng)的那一部分可被吸引到疏水材料316，并在某些情況下可積聚在疏水材料316上，而且改變壁302的有效表面粗糙度可引起在流路中流動(dòng)的至少一部分流體的速度分布的改變。切換機(jī)構(gòu)304可利用速度的改變，來選擇使流過通道306、308中的一個(gè)通道的流體多于流過另一個(gè)通道的流體。例如(且如圖4所示)，流體中與疏水材料316相比更靠近親水材料314流過流路的那部分流體可以較高速度流動(dòng)，因此與通道308相比更多流體流過通道306。
[0040]盡管圖3-圖4示出親水材料314位于壁302的對應(yīng)于徑向通道306的一側(cè)、而疏水材料316位于該壁的對應(yīng)于切向通道308的一側(cè)，但其它的和相反的構(gòu)造也是可行的。
[0041]圖5示出壁402的一部分的剖面，該部分包括位于壁402的內(nèi)部區(qū)域上的材料404。壁402的該內(nèi)部區(qū)域可呈任何形狀，包括矩形。材料404可為親水材料、疏水材料、或能夠響應(yīng)于刺激變成疏水材料和/或親水材料的材料。材料404的大小可被設(shè)定為影響流過壁402中的流路的流體的速度分布，以提供期望性能。在某些實(shí)施例中，材料404位于壁402的內(nèi)部區(qū)域的整個(gè)周緣部分上。
[0042]材料404可被絲網(wǎng)印刷(screen-printed)或覆蓋在壁402的內(nèi)部區(qū)域上。在某些實(shí)施例中，材料404經(jīng)由粘合劑或機(jī)械接合器粘接到壁402的內(nèi)部區(qū)域。在其它實(shí)施例中，材料404可嵌入壁402中。例如，壁402的內(nèi)部區(qū)域的一部分可被移除，而材料404可接合到壁402以代替被移除的部分。在壁402中嵌入材料404可避免材料404延伸至壁402中的流路內(nèi)。
[0043]在其它實(shí)施例中，材料可被包含在壁的內(nèi)部區(qū)域中并呈圖案形式。圖6示出壁502的一部分的剖面，該部分包括呈圖案形式的親水材料504和疏水材料506。該圖案可包括與疏水材料506相鄰的親水材料504。可使用比圖6所示的圖案更復(fù)雜的圖案。例如，疏水材料和親水材料可被交替式地設(shè)置成彼此相鄰。
[0044]圖7示出根據(jù)另一實(shí)施例的流動(dòng)控制裝置。類似于圖3-圖4的實(shí)施例，流動(dòng)控制裝置包括壁602和切換機(jī)構(gòu)604，切換機(jī)構(gòu)604設(shè)有通向通道606、608的流路，該流路允許流體以徑向角度(通道606)或以切向角度(通道608)流到渦流組件610。經(jīng)由通道606流入渦流組件610的流體可被引導(dǎo)到渦流組件610中的出口開口 612。經(jīng)由通道608流入渦流組件610的流體可被引導(dǎo)到圍繞出口開口 612的渦流區(qū)內(nèi)，至少部分地且在至少一定時(shí)間被限制流過出口開口 612。
[0045]流動(dòng)控制裝置包括位于壁602的內(nèi)部區(qū)域的一部分上的材料614，壁602的內(nèi)部區(qū)域的該部分材料處于切換機(jī)構(gòu)604之前。材料614可為能夠響應(yīng)于刺激而變成親水材料和/或疏水材料的材料。刺激源616被設(shè)置于壁602的與材料614相對的那一側(cè)?？刂凭€618與刺激源616接合?？刂凭€618可提供與井眼的地面的通信，或控制線618可接合于另一組件，該另一組件能夠向刺激源616提供控制信號。[0046]圖7中的刺激源616可為光源，光源能夠以特定頻率提供光，以引起材料614變成親水材料或疏水材料。光源可經(jīng)由控制線618來控制。光源可經(jīng)由本地電源(例如電池或發(fā)電機(jī))供電、或經(jīng)由控制線618傳送的電力供電。信號可被傳送到光源，以引起該光源以選定頻率(例如紅或藍(lán))發(fā)光。響應(yīng)于被暴露在光下，材料614可變成疏水材料或親水材料(如可被構(gòu)造的那樣)，且影響流過壁602的流路的流體。材料614可被構(gòu)造為在暴露于光之后永久性地成為疏水材料或親水材料，或直到光源將材料暴露于具有不同頻率的光為止，在一定時(shí)間保持為疏水材料或未水材料。
[0047]在其它實(shí)施例中，光源被設(shè)置于壁602的與材料614相同的一側(cè)。例如,光源可嵌入壁602中，但處在材料614后面。
[0048]根據(jù)其它實(shí)施例，刺激源可提供不同于光的刺激。例如，刺激源可以可控地對材料提供包括電壓或化學(xué)品的刺激。材料可被構(gòu)造為，響應(yīng)于特定的化學(xué)品或電能(例如特定的電壓)變成疏水材料或親水材料。
[0049]根據(jù)某些實(shí)施例，刺激源也可測量會(huì)積聚在該刺激源上的流體。基于從流體所測量到的特性，刺激源可輸出特定的刺激以弓I起材料變成疏水材料或親水材料。
[0050]本發(fā)明的上述實(shí)施例(包括示例性的實(shí)施例)的說明只用于示例和說明，并非旨在將本發(fā)明窮舉或限制到所公開的具體形式。本發(fā)明的許多修改、改動(dòng)以及用途將為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知，而不脫離本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種能夠被設(shè)置于井眼中的組件，所述組件包括: 疏水材料，位于壁的內(nèi)部區(qū)域的第一部分上；以及 親水材料，位于所述壁的內(nèi)部區(qū)域的第二部分上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述壁適于被設(shè)置在流路中處于流動(dòng)控制裝置的切換機(jī)構(gòu)之前。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述疏水材料或所述親水材料中的至少其中之一適于基于流過所述流路的流體的至少一個(gè)特性，來增加所述壁的內(nèi)部區(qū)域的一部分的表面粗糙度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述疏水材料或所述親水材料中的至少其中之一適于在流體通過所述流路流到所述切換機(jī)構(gòu)期間，引起流過所述流路的流體振蕩，以引起流體的壓差增加。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組件，其中，所述疏水材料或所述親水材料中的至少其中之一適于通過改變流過所述流路的流體的速度分布，來引起流過所述流路的流體振蕩。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其中，所述切換機(jī)構(gòu)適于被設(shè)置在渦流組件與所述壁的內(nèi)部區(qū)域的所述第一部分和所述第二部分之間，所述切換機(jī)構(gòu)包括多個(gè)通道，所述多個(gè)通道提供通向所述渦流組件的多個(gè)單獨(dú)流路。
7.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的組件，其中，以下至少其中之一: 位于所述壁的內(nèi)部區(qū)域的所述第一部分上的第一材料被構(gòu)造為，響應(yīng)于在井眼中被施加到所述第一材料的刺激而變成所述疏水材料；或 位于所述壁的內(nèi)部區(qū)域的所述第二部分上的第二材料被構(gòu)造為，響應(yīng)于在井眼中被施加到所述第二材料的所述刺激而變成所述親水材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組件，其中，所述刺激包括以下其中之一: 光； 電能；或 化學(xué)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述第一部分和所述第二部分在所述壁的內(nèi)部區(qū)域呈圖案形式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其中，所述第一部分位于所述壁的內(nèi)部區(qū)域的與所述第二部分相對的一側(cè)。
11.一種適于被設(shè)置在井眼中的流動(dòng)控制裝置，所述流動(dòng)控制裝置包括: 壁的內(nèi)部區(qū)域，包括位于所述壁的內(nèi)部區(qū)域上具有親水材料的部分；以及 切換機(jī)構(gòu)，在所述流動(dòng)控制裝置的流路中處于所述部分之后。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述壁的內(nèi)部區(qū)域還包括第二部分，所述第二部分上具有疏水材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述部分和所述第二部分在所述壁的內(nèi)部區(qū)域上呈圖案形式。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述部分處于所述壁的內(nèi)部區(qū)域的與所述第二部分相對的一側(cè)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述親水材料適于響應(yīng)于具有比其它類型的流體更高濃度的水的流體，增加所述壁的內(nèi)部區(qū)域的一部分的表面粗糙度。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述壁的內(nèi)部區(qū)域的表面粗糙度增加的所述部分被構(gòu)造為，改變具有比其它類型的流體更高濃度的水的流體的速度分布； 其中，所述切換機(jī)構(gòu)被構(gòu)造為，利用流體的速度分布的改變，來引起所述流體被選擇。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述親水材料包括響應(yīng)于在所述井眼中被施加到所述材料的刺激而變成所述親水材料的材料，其中，所述刺激包括以下其中之一: 光源； 電能；或 化學(xué)品。
18.—種適于被設(shè)置在井眼中的流動(dòng)控制裝置，所述流動(dòng)控制裝置包括: 壁的內(nèi)部區(qū)域，包括其上具有疏水材料的部分；以及 切換機(jī)構(gòu)，在所述流動(dòng)控制裝置的流路中位于所述部分之后。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述壁的內(nèi)部區(qū)域還包括第二部分，所述第二部分上具有親水材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的流動(dòng)控制裝置，其中，所述疏水材料適于響應(yīng)于具有比其它類型的流體更高濃度的烴類物質(zhì)的流體，增加所述壁的內(nèi)部區(qū)域的一部分的表面粗糙度。
【文檔編號】E21B21/08GK104011324SQ201180075786
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月21日
【發(fā)明者】M·L·夫瑞普, 邁克爾·T·佩爾蒂埃, 詹森·D·戴克斯特拉 申請人:哈利伯頓能源服務(wù)公司