具有遠(yuǎn)程禁用的反向流動(dòng)控制能力的控流篩管組件的制作方法
【專利摘要】一種具有介于基管的內(nèi)部與過(guò)濾介質(zhì)之間的流體流路的控流篩管。包括活塞體、閥塞以及具有開(kāi)口的球保持器的閥組件被設(shè)置在流體流路內(nèi)?；钊w具有內(nèi)座和夾套組件；夾套組件借助球保持器在第一操作位置被徑向向外地約束以在其中保持閥塞，而且借助球保持器在第二操作位置被徑向向外地解約束。由于內(nèi)部壓差使閥塞位于內(nèi)座上并且在達(dá)到預(yù)定的閾值時(shí)引起活塞體移位至第二操作位置，反向流動(dòng)最初被防止。此后，外部壓差引起閥塞通過(guò)球保持器的開(kāi)口被從閥組件推出，由此不再防止反向流動(dòng)。
【專利說(shuō)明】具有遠(yuǎn)程禁用的反向流動(dòng)控制能力的控流篩管組件【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的來(lái)說(shuō)涉及與地下井中所執(zhí)行的操作一起使用的設(shè)備，且特別涉及一種控流篩管組件，該控流篩管組件可操作以控制地層流體的流入，并可選擇性地操作以防止進(jìn)入地層內(nèi)的流體的反向流動(dòng)。
【背景技術(shù)】
[0002]以下將以從含經(jīng)地下地層(hydrocarbon bearing subterranean formation)進(jìn)行的流體生產(chǎn)作為示例，在不限制本發(fā)明的范圍的前提下描述本發(fā)明的背景。
[0003]在對(duì)穿過(guò)含烴地下地層的井進(jìn)行完井操作期間，生產(chǎn)管和各種各樣的完井設(shè)備被安裝在井中，以便能安全有效地進(jìn)行地層流體的生產(chǎn)。例如，為了防止從未固結(jié)或松散固結(jié)的地下地層產(chǎn)生顆粒材料，某些完井包括位置靠近期望生產(chǎn)間隔的一個(gè)或多個(gè)防砂篩管。在其它完井中，為了控制生產(chǎn)流體進(jìn)入生產(chǎn)管的流量，通常實(shí)踐上是在管柱內(nèi)安裝一個(gè)或多個(gè)控流裝置。
[0004]人們已做了多種努力，以在需要防砂的完井內(nèi)利用流體控流裝置。例如，在某些防砂篩管中，在生產(chǎn)流體流過(guò)過(guò)濾介質(zhì)之后，流體被弓I導(dǎo)至一控流段內(nèi)。該控流段可包括一個(gè)或多個(gè)限流器，例如流管(flow tube)、噴嘴、迷宮式部件或類(lèi)似部件。典型地，通過(guò)這類(lèi)控流篩管實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)率在通過(guò)單獨(dú)地調(diào)整控流篩管的限流器來(lái)安裝之前就被固定。
[0005]然而已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在完井過(guò)程中，可能期望將完井管柱加壓，以操作或坐放某些工具，例如封隔器。目前的控流篩管需要將單獨(dú)的工作管柱移送至完井管柱內(nèi)來(lái)取得這種效果，或需要將一個(gè)或多個(gè)永久性止回閥整合至多個(gè)控流篩管中的每個(gè)控流篩管內(nèi)。另外也已發(fā)現(xiàn)，在某些需要流體控流、防砂以及工具坐放能力的完井中，可能期望允許從完井管柱至地層內(nèi)的反向流動(dòng)。
[0006]因此，需要一種可 操作以控制在需要防砂的完井中的地層流體的流入的控流篩管。還需要一種可操作以在完井過(guò)程中升壓的控流篩管。另外，需要一種可操作以選擇性地允許從完井管柱至地層內(nèi)的反向流動(dòng)的控流篩管。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]此處披露的本發(fā)明包括一種用于控制需要防砂的完井中地層流體的流入的控流篩管。另外，本發(fā)明的控流篩管可操作以在完井過(guò)程中升壓。另外，本發(fā)明的控流篩管可操作以選擇性地允許從完井管柱至地層內(nèi)的反向流動(dòng)。
[0008]在一個(gè)方案中，本發(fā)明旨在一種控流篩管，其具有介于基管的內(nèi)部與過(guò)濾介質(zhì)之間的流體流路?？亓骱Y管包括被設(shè)置在流體流路內(nèi)的閥組件。閥組件包括活塞體、閥塞以及具有開(kāi)口的球保持器?；钊w具有內(nèi)座和夾套組件；夾套組件在第一操作位置借助球保持器被徑向向外地約束以將閥塞保持在活塞體中，而且在第二操作位置借助球保持器被徑向向外地解約束。在操作中，內(nèi)部壓差使閥塞位于內(nèi)座上以防止反向流動(dòng)，閥塞上的預(yù)定的內(nèi)部壓差在繼續(xù)防止反向流動(dòng)的同時(shí)引起活塞體從第一操作位置移位至第二操作位置；而且在第二操作位置，外部壓差引起閥塞通過(guò)球保持器的開(kāi)口被從閥組件推出，由此不再防止反向流動(dòng)。
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，在第一操作位置，夾套組件的至少一部分被可滑動(dòng)地設(shè)置在球保持器內(nèi)。在此實(shí)施例中，由固定銷(xiāo)來(lái)防止活塞組件從第一操作位置至第二操作位置的操作，直到預(yù)定的內(nèi)部壓差作用在閥塞上為止。在另一實(shí)施例中，閥塞為球形的堵塞構(gòu)件。在特定實(shí)施例中，夾套組件具有多個(gè)夾套指，這些夾套指具有徑向內(nèi)突的凸出部、徑向外突的凸出部、或徑向內(nèi)突的凸出部與徑向外突的凸出部?jī)烧摺?br> [0010]在一個(gè)實(shí)施例中，閥組件包括再入阻擋件，再入阻擋件可操作地與球保持器相連，用以防止閥塞再次進(jìn)入閥組件內(nèi)。在特定實(shí)施例中，再入阻擋件呈被設(shè)置在所述球保持器周?chē)腃形環(huán)的形式。在某些實(shí)施例中，再入阻擋件至少部分地延伸至球保持器的開(kāi)口內(nèi)。在其它實(shí)施例中，再入阻擋件阻擋閥塞從閥組件排出。
[0011]在另一方案中，本發(fā)明旨在一種控流篩管，其具有介于基管的內(nèi)部與過(guò)濾介質(zhì)之間的流體流路?？亓骱Y管包括多個(gè)周向分布的閥組件，這些閥組件設(shè)置在流體流路內(nèi)。每個(gè)閥組件包括活塞體、閥塞以及具有開(kāi)口的球保持器?；钊w具有內(nèi)座和夾套組件；夾套組件在第一操作位置借助球保持器被徑向向外地約束以將閥塞保持在活塞體內(nèi)，而且在第二操作位置借助球保持器被徑向向外地解約束。在操作中，內(nèi)部壓差使閥塞位于內(nèi)座上以防止反向流動(dòng)，閥塞上的預(yù)定的內(nèi)部壓差在繼續(xù)防止反向流動(dòng)的同時(shí)引起活塞體從第一操作位置移位至第二操作位置；而且在第二操作位置，外部壓差引起閥塞通過(guò)球保持器的開(kāi)口被從閥組件推出，由此不再防止反向流動(dòng)。
[0012]在又一方案中，本發(fā)明旨在一種用于操作控流篩管的方法。該方法包括:將至少一個(gè)閥組件設(shè)置在介于基管的內(nèi)部與過(guò)濾介質(zhì)之間的流體流路內(nèi)；通過(guò)借助球保持器使夾套組件在活塞體的第一操作位置徑向向外地約束，將閥塞保持在閥組件的活塞體內(nèi)；施加內(nèi)部壓差以使閥塞位于活塞體的內(nèi)座上，以防止反向流動(dòng)；將預(yù)定的內(nèi)部壓差施加至閥塞上，以便在繼續(xù)防止反向流動(dòng)的同時(shí)使活塞體從第一操作位置移位至第二操作位置；以及施加外部壓差，以通過(guò)球保持器中的開(kāi)口將閥塞從閥組件推出，由此不再防止反向流動(dòng)。該方法還可包括借助再入阻擋件防止閥塞再次進(jìn)入閥組件內(nèi)，該再入阻擋件被設(shè)置在球保持器周?chē)抑辽俨糠值匮由熘灵_(kāi)口內(nèi)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更完整地理解本發(fā)明的多個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)請(qǐng)連同附圖一起參考對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)描述，其中，不同附圖中的相應(yīng)附圖標(biāo)記指代相應(yīng)的部件，而且附圖中:
[0014]圖1為操作根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的多個(gè)控流篩管的井系統(tǒng)的示意圖；
[0015]圖2A-圖2C為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控流篩管的連續(xù)的多個(gè)軸向段的四分之一剖視圖；
[0016]圖2D為沿圖2B中的2D-2D線截取的控流篩管的剖視圖；
[0017]圖2E為沿圖2C中的2E-2E線截取的控流篩管的剖視圖；
[0018]圖3A-圖3D為處于多種操作形態(tài)下的可操作用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控流篩管的閥組件的剖視圖；
[0019]圖4為可操作用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控流篩管的閥組件的活塞組件的立體圖；而
[0020]圖5為可操作用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控流篩管的閥組件的具有再入阻擋件的球保持器的立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]盡管以下詳細(xì)地討論本發(fā)明多個(gè)實(shí)施例的形成和使用，但應(yīng)理解，本發(fā)明提出了許多可應(yīng)用的發(fā)明構(gòu)思，這些發(fā)明構(gòu)思可在許多特定環(huán)境下實(shí)施。本說(shuō)明書(shū)所討論的多個(gè)特定實(shí)施例僅用于說(shuō)明形成和利用本發(fā)明的多個(gè)特定方式，而非限定本發(fā)明的范圍。
[0022]首先參考圖1，其中示出包括體現(xiàn)本發(fā)明原理的多個(gè)控流篩管的井系統(tǒng)，井系統(tǒng)被示意性地示出并概括地標(biāo)識(shí)為“10”。在所示實(shí)施例中,井眼12穿過(guò)多個(gè)地球地層延伸。井眼12具有大體豎直段14，大體豎直段14的上部在其中以水泥固定有套管柱16。井眼12還具有大體水平段18，大體水平段18穿過(guò)含烴地下地層20延伸。如圖所示，井眼12的大體水平段18是裸眼井。
[0023]被設(shè)置在井眼12內(nèi)而且從地面延伸的是管柱22。管柱22提供了用于使地層流體從地層20流至地面以及使從注入流體地面流至地層20的管道。在管柱的下端，管柱22連結(jié)至已被安裝在井眼12中并將完井間隔分成鄰近地層20的多個(gè)生產(chǎn)間隔的完井管柱。完井管柱包括多個(gè)控流篩管24，這些控流篩管中的每一個(gè)被設(shè)置在一對(duì)封隔器26之間；這對(duì)封隔器在完井管柱與井眼12之間提供流體密封，由此限定生產(chǎn)間隔。
[0024]控流篩管24提供從生產(chǎn)流體流濾除顆粒物質(zhì)以及控制生產(chǎn)流體流的流量的主要功能。另外，如以下更詳細(xì)地討論的，控流篩管24可操作以在完井管柱安裝期間升壓。例如，在將完井管柱設(shè)置于井眼12中的期望位置時(shí)，可利用內(nèi)壓來(lái)坐放用以將完井間隔分成所需數(shù)量的生產(chǎn)間隔的封隔器26。在此坐放過(guò)程中，控流篩管24處于其移動(dòng)形態(tài)(runningconfiguration);在移動(dòng)形態(tài)下，這些控流篩管可操作以在重復(fù)的周期中保持壓力，只要壓力仍然低于預(yù)定的閾值壓力。一旦所有壓力操作的完井部件被坐放或在最后的壓力操作完井部件坐放期間，則內(nèi)壓可被提升至高于預(yù)定的閾值壓力，以將控流篩管24操作成其剪切形態(tài)(sheared configuration)。在剪切形態(tài)下,控流篩管24繼續(xù)保持壓力，然而,在內(nèi)壓被釋放而且在控流篩管24的外部與內(nèi)部之間的橫跨控流篩管24的壓差為正值時(shí)，控流篩管24可被操作至其生產(chǎn)形態(tài)(production configuration)。
[0025]雖然圖1示出處于裸眼井環(huán)境下的本發(fā)明的控流篩管，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的控流篩管同樣良好地適用于下套管井。而且，雖然圖1示出每個(gè)生產(chǎn)間隔中設(shè)有一個(gè)控流篩管，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，可在一個(gè)生產(chǎn)間隔內(nèi)設(shè)置任一數(shù)量的本發(fā)明的控流篩管，而不背離本發(fā)明的原理。另外，雖然圖1示出本發(fā)明的控流篩管處于井眼的水平段中，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，本發(fā)明的控流篩管同樣良好地適用于具有其它方向的構(gòu)造的井，包括豎直井、偏移井、斜井、多分支井以及類(lèi)似的井。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，諸如“上方”、“下方”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“左”、“右”、“井上”、“井下”之類(lèi)方向術(shù)語(yǔ)的使用是聯(lián)系說(shuō)明性實(shí)施例、按照這些實(shí)施例在附圖中被示出的方式來(lái)使用的，“向上”的方向就是朝向相應(yīng)附圖中頂部的方向，“向下”的方向就是朝向相應(yīng)附圖中底部的方向，“井上”方向就是朝向該井的地面的方向，而“井下”方向就是朝向該井的末端的方向。
[0026]接下來(lái)參考圖2A-圖2C，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的控流篩管的連續(xù)的多個(gè)軸向段，該控流篩管被代表性地示出并概括地標(biāo)識(shí)為“100”?？亓骱Y管100可被適當(dāng)?shù)剡B結(jié)至其它類(lèi)似的控流篩管、生產(chǎn)封隔器、定位短管(locating nipple)、生產(chǎn)管或其它井下工具，以形成如上所述的完井管柱。控流篩管100包括基管102，基管102具有無(wú)孔管段104和射孔段106，射孔段106包括多個(gè)生產(chǎn)孔108。位于無(wú)孔管段104的井上部分周?chē)氖呛Y管單元或過(guò)濾介質(zhì)112 ;篩管單元或過(guò)濾介質(zhì)112例如為繞絲篩管、編織絲網(wǎng)篩管、預(yù)充填篩管(prepacked screen)或類(lèi)似部件,被設(shè)計(jì)用以允許流體流過(guò)，但防止預(yù)定尺寸的顆粒物質(zhì)流過(guò)。位于過(guò)濾介質(zhì)112的井下側(cè)(井下端)的是篩管界面殼體114，篩管界面殼體114與基管102 —起形成環(huán)空116。被牢固地連接至篩管界面殼體114的井下端的是套筒殼體118。在套筒殼體118的井下端，套筒殼體118被牢固地連接至流管殼體120，流管殼體120則被牢固地連接至中間殼體122的井上端。另外，流管殼體120優(yōu)選被牢固地連接或可密封地連結(jié)至基管102，以防止流管殼體120與基管102之間的流體流動(dòng)。朝向中間殼體122的井下端，中間殼體122被牢固地連接至閥組件殼體124 ;閥組件殼體124則優(yōu)選在井下端處被焊接至基管102。上述多個(gè)殼體區(qū)段的各種連接可通過(guò)包括焊接、螺接和類(lèi)似連接方式的任何合適的方式來(lái)形成，以及利用諸如銷(xiāo)、固定螺釘和類(lèi)似的緊固件來(lái)形成。上述多個(gè)殼體區(qū)段一起形成過(guò)濾介質(zhì)112與基管102的射孔段106之間的大致環(huán)形的流體流路。
[0027]位于套筒殼體118與基管102之間的環(huán)空區(qū)域中的是開(kāi)口環(huán)隔離件126。位于流管殼體120中的多個(gè)軸向開(kāi)口 128內(nèi)的是流管130，這些流管130形成控流篩管100的控流段。如圖2D最好地示出的，所示實(shí)施例包括六個(gè)軸向開(kāi)口 128和六個(gè)流管130，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，也可選擇使用包括大于和小于六個(gè)的其它數(shù)量的流管，這也應(yīng)被認(rèn)為處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。多個(gè)流管130中的每個(gè)流管借助帶螺紋固定套筒132被固定在流管殼體120內(nèi)。一個(gè)或多個(gè)流管130可具有與其相連的帶螺紋的蓋或插塞134，用以禁止或停止穿過(guò)該流管的流動(dòng)。所使用的具有多種內(nèi)部長(zhǎng)度和直徑的插塞134和流管130使操作員能夠?qū)⒚總€(gè)控流篩管100的壓降等級(jí)調(diào)整至期望水平，使得包括多個(gè)控流篩管100的完井管柱可操作以抵消長(zhǎng)水平完井中的跟趾效應(yīng)(heel-toe effect)、平衡高度偏斜和壓裂的井中的流體流入、減小環(huán)空攜砂量和減小水/氣流入量，由此延長(zhǎng)井的生產(chǎn)壽命。
[0028]位于閥組件殼體124中的多個(gè)軸向開(kāi)口 146內(nèi)的是閥組件136，這些閥組件136形成控流篩管100的反向流體控流段。如圖2E最好地示出的，所示實(shí)施例包括用于六個(gè)閥組件136的六個(gè)軸向開(kāi)口 146，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，也可選擇使用包括大于和小于六個(gè)的其它數(shù)量的閥組件，這也應(yīng)被認(rèn)為處于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0029]如圖3A-圖3D最好地示出的，每個(gè)閥組件136包括活塞組件138、閥塞140、固定銷(xiāo)142以及球保持器144?；钊M件138包括活塞體148，活塞體148具有密封圈槽150，如圖5最好地示出的。從活塞體148 —體延伸的是多個(gè)夾套指154，這些夾套指154構(gòu)成夾套組件156。在夾套指的遠(yuǎn)端，每個(gè)夾套指154包括凸出部158。在所示實(shí)施例中，凸出部158包括徑向內(nèi)突部和徑向外突部。如以下更詳細(xì)地說(shuō)明的，夾套組件156的夾套指154在活塞體148的第一操作位置被徑向向外地約束以將閥塞140保持在活塞體148內(nèi)，而且在活塞體148的第二操作位置被徑向向外地解約束。
[0030]閥塞140被示出為球形的堵塞構(gòu)件，而且最初被允許在活塞體148內(nèi)運(yùn)動(dòng)于臺(tái)肩160與凸出部158之間，如圖3A最好地示出的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到，雖然閥塞140的形狀被示出為球形，但只要閥塞140能夠如下所述在活塞體148內(nèi)產(chǎn)生密封而且能夠從活塞體148被排放，閥塞140可具有包括圓柱構(gòu)造、大體圓柱構(gòu)造或其它構(gòu)造在內(nèi)的替代形狀。如圖所示，由于夾套指154的徑向向外的運(yùn)動(dòng)不被球保持器144允許，所以每個(gè)閥塞140的井上行程受到臺(tái)肩160的限制，而閥塞140的井下行程受到凸出部158的限制。每個(gè)閥組件136由固定銷(xiāo)142和固定銷(xiāo)152保持在多個(gè)軸向開(kāi)口 146之一內(nèi)?；钊M件138的軸向運(yùn)動(dòng)最初由固定銷(xiāo)142來(lái)防止。密封件(圖示為密封圈162)防止流體通過(guò)開(kāi)口146圍繞活塞組件138行進(jìn)(流動(dòng))。
[0031]球保持器144包括:球保持器體164，具有密封圈槽166 ;銷(xiāo)容置部168 ;球排放口170 ;再入阻擋槽172，其中設(shè)置有再入阻擋件174，如圖5最好地示出的。球保持器體164具有內(nèi)徑176，內(nèi)徑176的尺寸被設(shè)定為在其中容置夾套指154，使得夾套指154被徑向向外地約束，以將閥塞140保持在活塞體148內(nèi)，如圖3A最好地示出的。內(nèi)徑176的尺寸也被設(shè)定為在閥組件136的特定操作模式期間容置閥塞140。球排放口 170的尺寸被設(shè)定為允許閥塞140由此通過(guò)。再入阻擋件174被示出為c形環(huán)；該c形環(huán)在球保持器體164的再入阻擋槽172周?chē)由欤抑辽俨糠值剡M(jìn)入球排放口 170內(nèi)；再入阻擋件174阻擋閥塞140從球保持器體164的內(nèi)部至球保持器體164的外部的運(yùn)動(dòng)，并防止閥塞140從球保持器體164的外部至球保持器體164的內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，銷(xiāo)152被容置在銷(xiāo)容置部168內(nèi)，以防止球保持器體164的軸向運(yùn)動(dòng)。密封件被示出為密封圈176，密封件防止流體穿過(guò)開(kāi)口 146圍繞球保持器體164行進(jìn)。
[0032]圖3A示出控流篩管100的移動(dòng)形態(tài)，其中，閥組件136被固定在閥組件殼體124內(nèi)，而閥塞140被設(shè)置在活塞體148內(nèi)。在這種形態(tài)下，內(nèi)部壓差(其中，基管102內(nèi)部的壓力大于基管102外部的壓力)可被施加至設(shè)有控流篩管100的管柱。具體地，該內(nèi)部壓差將會(huì)通過(guò)生產(chǎn)孔108來(lái)傳送，但由于閥塞140位于臺(tái)肩160上，如圖3A最好地示出的，所以通過(guò)控流篩管100的反向流動(dòng)卻借助閥組件136而被防止。只要壓力保持在固定銷(xiāo)142的剪切壓力之下，就能夠?qū)⒅貜?fù)的壓力循環(huán)施加至管柱。
[0033]在希望將控流篩管100從移動(dòng)形態(tài)操作成剪切形態(tài)時(shí)，可將內(nèi)部壓差提升至預(yù)定的閾值壓力，該閾值壓力高于固定銷(xiāo)142的引起固定銷(xiāo)142發(fā)生剪切的剪切壓力，而且將活塞組件138向左移位(如圖3B最好地示出的)。在此形態(tài)下，閥組件136繼續(xù)保持壓力，并防止從生產(chǎn)孔108經(jīng)由控流篩管100至過(guò)濾介質(zhì)112的反向流體流動(dòng)。一旦內(nèi)部壓差釋放，而外部壓差(其中基管102外部的壓力大于基管102內(nèi)部的壓力)被施加至控流篩管100，由于夾套指154的徑向向外的運(yùn)動(dòng)不再因球保持器而不被允許，閥塞140就被從活塞組件138中推出，如圖3C最好地示出的。一旦被推出，閥塞140就經(jīng)由球排放口 170穿過(guò)再入阻擋件174進(jìn)入閥組件殼體124內(nèi)的環(huán)空區(qū)域(再入阻擋件174阻擋但不會(huì)防止閥塞140從球保持器體164的內(nèi)部至球保持器體164的外部的運(yùn)動(dòng))，如圖3D最好地示出的。一旦被排放，閥塞140就不會(huì)被再入阻擋件174允許再次進(jìn)入閥組件136內(nèi)，這使得閥組件136在控流篩管的生產(chǎn)形態(tài)下不再防止位于控流篩管100處的反向流體流。
[0034]盡管以上已參考多個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但這種描述并非旨在限定意義上被解讀。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，一旦參考本說(shuō)明書(shū)，這些說(shuō)明性實(shí)施例以及本發(fā)明的其它多個(gè)實(shí)施例的各種各樣的修改和組合方案就成為顯而易見(jiàn)的。因此，所附權(quán)利要求書(shū)理應(yīng)涵蓋這類(lèi)修改方案或?qū)嵤├?br> 【權(quán)利要求】
1.一種控流篩管，具有介于基管的內(nèi)部與過(guò)濾介質(zhì)之間的流體流路，所述控流篩管包括: 被設(shè)置在所述流體流路內(nèi)的閥組件，包括活塞體、閥塞以及具有開(kāi)口的球保持器，所述活塞體具有內(nèi)座和夾套組件；所述夾套組件在第一操作位置借助所述球保持器而被徑向向外地約束以將所述閥塞保持在所述活塞體中，而且在第二操作位置借助所述球保持器而被徑向向外地解約束； 其中，內(nèi)部壓差使所述閥塞位于所述內(nèi)座上以防止反向流動(dòng)； 其中，所述閥塞上的預(yù)定的內(nèi)部壓差在繼續(xù)防止反向流動(dòng)的同時(shí)引起所述活塞體從所述第一操作位置移位至所述第二操作位置；而且 其中，在所述第二操作位置，外部壓差引起所述閥塞通過(guò)所述球保持器的所述開(kāi)口被從所述閥組件推出，由此不再防止反向流動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控流篩管，其中，在所述第一操作位置，所述夾套組件的至少一部分被可滑動(dòng)地定位在所述球保持器內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控流篩管，其中，由固定銷(xiāo)來(lái)防止所述活塞組件從所述第一操作位置至所述第二操作位置的操作，直到所述預(yù)定的內(nèi)部壓差作用在所述閥塞上為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控流篩管，其中，所述閥塞還包括球形的堵塞構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控流篩管，其中，所述夾套組件還包括具有徑向內(nèi)突的凸出部的多個(gè)夾套指。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控流篩管，其中，所述夾套組件還包括具有徑向外突的凸出部的多個(gè)夾套指。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控流篩管，其中，所述夾套組件還包括具有徑向內(nèi)突的和徑向外突的凸出部的多個(gè)夾套指。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控流篩管，還包括再入阻擋件，所述再入阻擋件可操作地與所述球保持器相連，用以防止所述閥塞再次進(jìn)入所述閥組件內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控流篩管，其中，所述再入阻擋件還包括圍繞所述球保持器定位的c形環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控流篩管，其中，所述再入阻擋件至少部分地延伸至所述球保持器的所述開(kāi)口內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控流篩管，其中，所述再入阻擋件阻擋所述閥塞從所述閥組件排出。
12.一種控流篩管，具有介于基管的內(nèi)部與過(guò)濾介質(zhì)之間的流體流路，所述控流篩管包括: 多個(gè)周向分布的閥組件，被設(shè)置在所述流體流路內(nèi)，每個(gè)閥組件包括活塞體、閥塞以及具有開(kāi)口的球保持器，所述活塞體具有內(nèi)座和夾套組件；所述夾套組件在第一操作位置借助所述球保持器而被徑向向外地約束以將所述閥塞保持在所述活塞體內(nèi)，而且在第二操作位置借助所述球保持器而被徑向向外地解約束； 其中，內(nèi)部壓差使所述閥塞位于所述內(nèi)座上以防止反向流動(dòng)； 其中，所述閥塞上的預(yù)定的內(nèi)部壓差在繼續(xù)防止反向流動(dòng)的同時(shí)引起所述活塞體從所述第一操作位置移位至所述第二操作位置；而且其中，在所述第二操作位置，外部壓差引起所述閥塞通過(guò)所述球保持器的所述開(kāi)口被從所述閥組件推出，由此不再防止反向流動(dòng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控流篩管，其中，由固定銷(xiāo)來(lái)防止每個(gè)活塞組件從所述第一操作位置至所述第二操作位置的操作，直到所述預(yù)定的內(nèi)部壓差作用在所述閥塞上為止。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控流篩管，其中，所述閥塞還包括球形的堵塞構(gòu)件。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控流篩管，其中，每個(gè)閥組件還包括再入阻擋件，所述再入阻擋件可操作地與所述球保持器相連，以防止所述閥塞再次進(jìn)入所述閥組件內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控流篩管，其中，每個(gè)再入阻擋件還包括圍繞所述球保持器定位的c形環(huán)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控流篩管，其中，所述再入阻擋件至少部分地延伸至所述球保持器的所述開(kāi)口內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的控流篩管，其中，所述再入阻擋件阻擋所述閥塞從所述閥組件排出。
19.一種用于操作控流篩管的方法，包括: 將至少一個(gè)閥組件設(shè)置在介于基管的內(nèi)部與過(guò)濾介質(zhì)之間的流體流路內(nèi)； 通過(guò)借助球保持器使夾套組件在活塞體的第一操作位置徑向向外地約束，將閥塞保持在所述閥組件的所述活塞體內(nèi)； 施加內(nèi)部壓差以使所述閥塞位于所述活塞體的內(nèi)座上，以防止反向流動(dòng)； 將預(yù)定的內(nèi)部壓差施加至所述閥塞上，以便在防止反向流動(dòng)的同時(shí)使所述活塞體從所述第一操作位置移位至第二操作位置；以及 施加外部壓差，以通過(guò)所述球保持器中的開(kāi)口將所述閥塞從所述閥組件推出，由此不再防止反向流動(dòng)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括借助再入阻擋件防止所述閥塞再次進(jìn)入所述閥組件內(nèi)，所述再入阻擋件圍繞所述球保持器設(shè)置且至少部分地延伸至所述開(kāi)口內(nèi)。
【文檔編號(hào)】E21B43/10GK103429843SQ201280012814
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月11日
【發(fā)明者】揚(yáng)·法伊特 申請(qǐng)人:哈利伯頓能源服務(wù)公司