井篩及其使用方式的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及與地下井中執(zhí)行的操作相關(guān)聯(lián)應(yīng)用的井眼設(shè)備，特別涉及提供次級(jí)流動(dòng)容量的防砂篩組件。一種防砂篩組件包括：基管，具有外表面，且基管中限定有一個(gè)或多個(gè)穿孔；篩套，被設(shè)置成圍繞基管的外表面，且具有被設(shè)置成軸向地鄰近次級(jí)濾篩的初級(jí)濾篩；以及至少一個(gè)減壓閥，被構(gòu)造為基于受到的預(yù)定流體壓力而打開，其中，至少一個(gè)減壓閥在打開時(shí)使流體的流動(dòng)從初級(jí)濾篩偏轉(zhuǎn)，并將流體的流動(dòng)提供到次級(jí)濾篩。
【專利說明】井篩及其使用方式

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在與地下井中執(zhí)行的操作相關(guān)聯(lián)應(yīng)用的井眼設(shè)備，特別涉及提供次級(jí)流動(dòng)容量的防砂篩組件。

【背景技術(shù)】
[0002]在從地層進(jìn)行烴類生產(chǎn)時(shí)，一直存在的一個(gè)緊迫問題就是有效地控制例如砂礫等疏松地層顆粒移動(dòng)到井眼中。這樣的地層移動(dòng)通常在松散砂石中進(jìn)行完井或地層水力壓裂之后的生產(chǎn)過程中發(fā)生。在井眼的一段坍塌的情況下，地層移動(dòng)也會(huì)突然發(fā)生，從而使大量的顆粒和粉末在井眼中循環(huán)。產(chǎn)出這些不希望有的材料會(huì)在從地層進(jìn)行油氣抽取的效率上引起多個(gè)問題。例如，生產(chǎn)地層的顆粒會(huì)趨于阻塞地層、管道、和地面流動(dòng)管線。生產(chǎn)地層顆粒還會(huì)導(dǎo)致外殼、井下設(shè)備、和地面設(shè)備的侵蝕。這些問題會(huì)導(dǎo)致高維護(hù)成本和不可接受的井停工期。
[0003]已有數(shù)種方法用于在生產(chǎn)操作中控制這些疏松的地層顆粒的移動(dòng)或產(chǎn)出。例如，完井管柱通常包括一個(gè)或多個(gè)防砂篩組件，以調(diào)節(jié)和限制地層顆粒的移動(dòng)。這些防砂篩組件通常是通過在穿孔的基管上安裝一個(gè)或多個(gè)篩套來構(gòu)造。篩套通常包括一個(gè)或多個(gè)排水層，一個(gè)或多個(gè)濾篩元件(例如繞絲篩或單層或多層絲網(wǎng)濾篩)，以及穿孔的外護(hù)罩。濾篩通?？珊袑㈩w粒保留在原位或以其它方式不被產(chǎn)出的樹脂和/或增粘劑。
[0004]一段時(shí)間后，篩套會(huì)被松散的顆粒和粉末阻塞(在本文中通常稱之為濾餅)，濾餅會(huì)減緩烴類的生產(chǎn)或徹底停止生產(chǎn)，尤其是在井眼中明顯阻塞的位置。為了清潔篩組件并移除濾餅，可將酸類或其它溶液注入井中以移除濾餅，篩組件在此之后通常會(huì)被沖洗以再次保證其適當(dāng)功能。篩組件的清潔工序是昂貴的，并且會(huì)需求大量的寶貴的鉆井時(shí)間，烴類的生產(chǎn)在這段時(shí)間中臨時(shí)停止。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及與地下井中執(zhí)行的操作相關(guān)聯(lián)應(yīng)用的井眼設(shè)備，特別涉及提供次級(jí)流動(dòng)容量的防砂篩組件。
[0006]在一些實(shí)施例中公開了一種防砂篩組件。該組件可包括:基管，具有外表面，基管中限定有一個(gè)或多個(gè)穿孔；篩套，被設(shè)置成圍繞基管的外表面，且具有被設(shè)置成軸向地鄰近次級(jí)濾篩的初級(jí)濾篩；以及至少一個(gè)減壓閥，被構(gòu)造為基于受到的預(yù)定流體壓力而打開，其中，至少一個(gè)減壓閥在打開時(shí)使流體的流動(dòng)從初級(jí)濾篩偏轉(zhuǎn)，并將流體的流動(dòng)提供到次級(jí)濾篩。
[0007]在一些實(shí)施例中公開了一種用于從地層生產(chǎn)流體的方法。該方法可包括:將基管引入鄰近地層的井眼，基管具有篩套，篩套被設(shè)置成圍繞基管且具有被設(shè)置成軸向地鄰近次級(jí)濾篩的初級(jí)濾篩；經(jīng)由初級(jí)濾篩將流體的流動(dòng)從地層引入基管；當(dāng)基管的內(nèi)部與地層之間的壓差達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，打開至少一個(gè)減壓閥；以及通過至少一個(gè)減壓閥使流體的流動(dòng)偏轉(zhuǎn)到次級(jí)濾篩，由此使流體的流動(dòng)繞過初級(jí)濾篩。
[0008]在其它實(shí)施例中公開了另一些防砂篩組件。在一個(gè)實(shí)施例中，該組件可包括:基管，具有外表面，基管中限定有一個(gè)或多個(gè)穿孔；篩套，被設(shè)置成圍繞基管的外表面，且具有被設(shè)置成同心地圍繞次級(jí)濾篩、且由此在初級(jí)濾篩與次級(jí)濾篩之間形成第一生產(chǎn)環(huán)空的初級(jí)濾篩；以及至少一個(gè)減壓閥，被構(gòu)造為基于受到的預(yù)定流體壓力而打開，其中，至少一個(gè)減壓閥在打開時(shí)使流體的流動(dòng)從經(jīng)過初級(jí)濾篩和次級(jí)濾篩兩者偏轉(zhuǎn)為僅經(jīng)過次級(jí)濾篩。
[0009]在又一些實(shí)施例中公開了另一些從地層生產(chǎn)流體的方法。一種方法的一個(gè)實(shí)施例可包括:將基管引入鄰近地層的井眼，基管具有篩套，篩套被設(shè)置成圍繞基管且具有初級(jí)濾篩，初級(jí)濾篩被設(shè)置成同心地圍繞次級(jí)濾篩且由此在初級(jí)濾篩與次級(jí)濾篩之間形成第一生產(chǎn)環(huán)空；經(jīng)由初級(jí)濾篩和次級(jí)濾篩兩者，將流體的流動(dòng)從地層引入基管中；當(dāng)?shù)谝簧a(chǎn)環(huán)空與地層之間的壓差達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，打開至少一個(gè)減壓閥；以及通過至少一個(gè)減壓閥使流體的流動(dòng)偏轉(zhuǎn)到次級(jí)濾篩，由此使流體的流動(dòng)繞過初級(jí)濾篩。
[0010]在以下的描述和優(yōu)選實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的多個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]以下包含附圖用以示出本發(fā)明的某些方面，而不應(yīng)被看作是排他性的實(shí)施例。本申請(qǐng)公開的主題能夠在形式和功能上形成大量的改型、變化、結(jié)合、以及等效方案，這些均是本領(lǐng)域技術(shù)人員和受益于本申請(qǐng)的人員能夠想到的。
[0012]圖1示出了可采用本文描述的防砂篩組件的井系統(tǒng)。
[0013]圖2示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一個(gè)示例性防砂篩組件。
[0014]圖3示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例性防砂篩組件。
[0015]圖4示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例性防砂篩組件。
[0016]圖5示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例性防砂篩組件。
[0017]圖6示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例性防砂篩組件。

【具體實(shí)施方式】
[0018]本發(fā)明涉及與地下井中執(zhí)行的操作相關(guān)聯(lián)應(yīng)用的井眼設(shè)備，特別涉及提供次級(jí)流動(dòng)容量的防砂篩組件。
[0019]本文公開的示例性防砂篩組件提供了一種交替式通路，該交替式通路用于在初級(jí)過濾介質(zhì)或?yàn)V篩變得阻塞或以其他方式失效時(shí)使生產(chǎn)流體進(jìn)入基管。當(dāng)初級(jí)濾篩變得阻塞時(shí)，地層流體可偏轉(zhuǎn)到次級(jí)濾篩，次級(jí)濾篩則提供生產(chǎn)過濾以及生產(chǎn)流體的持續(xù)流動(dòng)。因此，與通過阻塞的過濾器的生產(chǎn)損失不同，本文公開的實(shí)施例提供的備份系統(tǒng)允許對(duì)進(jìn)入基管的流體的連續(xù)不斷的生產(chǎn)，從而能夠增加生產(chǎn)層的壽命。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，尤其是在井眼的一部分坍塌且大量顆粒和粉末突然在井眼中流通并阻塞初級(jí)濾篩的情況下，該備份系統(tǒng)表現(xiàn)出優(yōu)點(diǎn)。一旦初級(jí)濾篩變得阻塞，次級(jí)濾篩可被激活(例如自動(dòng)地)以使生產(chǎn)流體能夠繼續(xù)流動(dòng)而不被打斷。本文公開的實(shí)施例還提供了提升初級(jí)濾篩的自動(dòng)清潔的防砂篩組件，從而避免了昂貴且耗時(shí)的篩組件清潔工序。
[0020]參見圖1，其中示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的井系統(tǒng)100。如圖所示，井系統(tǒng)100包括延伸穿過多種地質(zhì)層的井眼102，井眼102具有延伸到基本水平節(jié)段106的基本豎直節(jié)段104。豎直節(jié)段104的上部可具有澆注在其中的套管108，且水平節(jié)段106可延伸穿過含烴類地層110。在至少一個(gè)實(shí)施例中，水平節(jié)段106可被設(shè)置在井眼102的裸井節(jié)段中或以其它方式延伸穿過井眼102的裸井節(jié)段。
[0021]管柱112可位于井眼102中且從地面延伸。管柱112提供了用于使從地層110提取的流體行進(jìn)到地面的管道。管柱112在其下端可聯(lián)接到被設(shè)置在水平節(jié)段106中的完井管柱114。完井管柱114用于將完井區(qū)段分隔為鄰近地層110的不同生產(chǎn)區(qū)段。如圖所示，完井管柱114可包括多個(gè)防砂篩組件116，這些防砂篩組件116沿完井管柱114的多個(gè)部分彼此軸向偏移。每個(gè)篩組件116均可位于一對(duì)封隔器118之間，從而限定相應(yīng)的生產(chǎn)區(qū)段，封隔器提供完井管柱114與井眼102之間的流體密封。在操作中，篩組件116起到將顆粒物質(zhì)從生產(chǎn)流體流(stream)中過濾掉的初級(jí)功能,使得顆粒和其它粉末不會(huì)被開采到地面。
[0022]應(yīng)注意的是，雖然圖1示出的篩組件116被設(shè)置在井眼102的裸井部分中，但本文中已設(shè)想了一個(gè)或多個(gè)篩組件116被設(shè)置在井眼102的套管部分中的多個(gè)實(shí)施例。而且，雖然圖1示出的是每個(gè)生產(chǎn)區(qū)段中設(shè)置單個(gè)篩組件116，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，特定的生產(chǎn)區(qū)段中可采用任何數(shù)量的篩組件116而不脫離本發(fā)明的范圍。此外，雖然圖1示出了多個(gè)生產(chǎn)區(qū)段由封隔器118分隔，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，完井區(qū)段可包括任何數(shù)量的生產(chǎn)區(qū)段，其中設(shè)有相應(yīng)數(shù)量的封隔器118。在其它實(shí)施例中，完井區(qū)段中可完全省略封隔器118而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0023]而且，雖然圖1示出的篩組件116是設(shè)置在井眼102的大體水平節(jié)段106中，但本領(lǐng)域技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到，篩組件116同樣適合用于具有其它方向性構(gòu)造的井中，例如豎直井、偏離井、傾斜井、分支井、以上的組合、或類似的井。因此，“上方”、“下方”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“左”、“右”、“井上”、“井下”等方向性術(shù)語在相關(guān)示例性實(shí)施例中的作用是按照它們?cè)诟綀D中示出的那樣，向上方向指的是朝向?qū)?yīng)附圖的頂部，而向下方向指的是朝向?qū)?yīng)附圖的底部，井上方向指的是朝向井的地面，而井下方向指的是朝向井的跟部。
[0024]現(xiàn)在參見圖2，其中示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性防砂篩組件200。與下文將詳細(xì)描述的其它多種篩組件一樣，防砂篩組件200可代替圖1中描述的篩組件116，且可按照其它方式用于本文示出的示例性井系統(tǒng)100中。篩組件200可包括基管202，基管202限定有一個(gè)或多個(gè)開口或穿孔204，開口或穿孔204被構(gòu)造為提供基管的內(nèi)部203與地層110之間的流體連通。篩組件200還可包括篩套206，篩套206附接或以其它方式聯(lián)接到基管202的外部。在操作中，篩套206可作為過濾介質(zhì)，其被設(shè)計(jì)為使得源自地層110的流體能夠從中流過，但阻止預(yù)定尺寸的顆粒物質(zhì)的流入。
[0025]在一些實(shí)施例中，篩套206包括:第一連接器環(huán)208a，被設(shè)置在篩套206的井上端且圍繞基管202 ;以及第二連接器環(huán)208b，被設(shè)置在篩套206的井下端且圍繞基管202。第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b提供篩套206的相對(duì)兩端與基管202之間的機(jī)械界面。第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b均可由13鉻、304L不銹鋼、316L不銹鋼、420不銹鋼、410不銹鋼、鎳基合金825、或類似的合金來形成。而且，第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b均可通過熔焊、釬焊、螺接、以上的組合、或類似的方式來聯(lián)接或以其它方式附接到基管202的外表面。然而在其它實(shí)施例中，第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b中的一個(gè)或多個(gè)可為篩套206的整體部分而不是與其分離的部件。
[0026]篩套206還可包括一個(gè)或多個(gè)濾篩,濾篩被設(shè)置成圍繞基管202,濾篩例如為初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b。初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b各自的特征可以是過濾介質(zhì)，這種過濾介質(zhì)被設(shè)計(jì)為使得流體能夠從中流過，但阻止預(yù)定尺寸的顆粒物質(zhì)的流入。在一些實(shí)施例中，初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b可為流體滲過式顆粒限制裝置，由被擴(kuò)散結(jié)合(diffus1n bonded)或燒結(jié)在一起以形成流體滲過式絲網(wǎng)濾篩的多層絲網(wǎng)制成。然而在其它實(shí)施例中，初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b可具有多層編織網(wǎng)絲材料，具有統(tǒng)一的孔眼結(jié)構(gòu)以及基于地層110的性質(zhì)確定的受控孔眼尺寸。例如，適當(dāng)?shù)木幙椌W(wǎng)眼濾篩可包括但不限于平紋荷蘭編織、斜紋荷蘭編織、橫紋荷蘭編織、以上的組合、以及類似的編織。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到，數(shù)種其它網(wǎng)眼設(shè)計(jì)也同樣適用且不脫離本發(fā)明的范圍。然而在其它實(shí)施例中，初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b也可包括單層絲網(wǎng)、沒有結(jié)合在一起的多層絲網(wǎng)、單層繞絲、多層繞絲等，上述的單層絲網(wǎng)、多層絲網(wǎng)、單層繞絲、多層繞絲等可與排水層一同操作或可不與排水層一同操作。
[0027]如圖所示，初級(jí)濾篩210a可軸向地鄰近次級(jí)濾篩210b，且與基管202徑向地偏移一小段距離。初級(jí)濾篩210a可在其井上端聯(lián)接、或以其它方式附接到第一連接器環(huán)208a，且次級(jí)濾篩210b可在其井下端聯(lián)接、或以其它方式附接第二連接器環(huán)208b。然而在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，篩組件200中可省略第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b，而初級(jí)濾篩210a可在其井上端直接聯(lián)接到基管202，且次級(jí)濾篩210b可在其井下端直接聯(lián)接到基管202。
[0028]在至少一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b可聯(lián)接到濾篩隔離器212、和/或以其它方式由濾篩隔離器212分離開。然而在其它實(shí)施例中，初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b可為沿長度方向相連、和以其它方式被設(shè)置在濾篩隔離器212的頂部上。在任何情況下，濾篩隔離器212可被構(gòu)造為按照與基管202形成徑向偏移的關(guān)系來支撐初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b，從而在基管202與初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b之間分別限定第一生產(chǎn)環(huán)空214a和第二生產(chǎn)環(huán)空214b。
[0029]濾篩隔離器212可被設(shè)置成圍繞基管202且聯(lián)接至基管202。如圖所示，濾篩隔離器212可包括減壓閥216 ;減壓閥216被設(shè)置在濾篩隔離器212中，且被構(gòu)造為提供第一生產(chǎn)環(huán)空214a和第二生產(chǎn)環(huán)空214b之間的流體連通。在一些實(shí)施例中，減壓閥216可為破裂片、止回閥、或任何其它被構(gòu)造為在受到預(yù)定流體壓力時(shí)打開的流動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。在其它實(shí)施例中，減壓閥216可為機(jī)械閥，且被構(gòu)造為一旦預(yù)定壓力被檢測(cè)到就觸發(fā)而致動(dòng)到打開位置。減壓閥216可被構(gòu)造為在達(dá)到預(yù)定壓力時(shí)打開，且提供第一環(huán)空214a和第二環(huán)空214b之間的流體連通。
[0030]篩組件200還可包括流動(dòng)調(diào)節(jié)器218，流動(dòng)調(diào)節(jié)器218被設(shè)置在第一連接器環(huán)208a中、或基本鄰近第一連接器環(huán)208a。流動(dòng)調(diào)節(jié)器218可被構(gòu)造為在操作中調(diào)節(jié)從第一生產(chǎn)環(huán)空214a和第二生產(chǎn)環(huán)空214b流到基管202中的一個(gè)或多個(gè)穿孔204的流體。在一個(gè)實(shí)施例中，流動(dòng)調(diào)節(jié)器218是如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的流入控制裝置。然而在其它實(shí)施例中，流動(dòng)調(diào)節(jié)器218可簡單地在流動(dòng)調(diào)節(jié)器中限定有一個(gè)孔，該孔用于限制經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)穿孔204到基管202的內(nèi)部203的流動(dòng)。在又一個(gè)實(shí)施例中，篩組件200中可完全省略流動(dòng)調(diào)節(jié)器218而不脫離本發(fā)明的范圍。
[0031]防砂篩組件200可被構(gòu)造為在操作中，從地層110初始地經(jīng)由初級(jí)濾篩210a引入流體。如箭頭所示，流體可流入第一生產(chǎn)環(huán)空214a，經(jīng)過流動(dòng)調(diào)節(jié)器218和一個(gè)或多個(gè)穿孔204，并最終流動(dòng)入基管202的內(nèi)部203，從而生產(chǎn)到地面。然而隨著時(shí)間的推移，由于在源自地層110的流體中環(huán)流的顆粒和/或其它粉末，初級(jí)濾篩210a會(huì)變得阻塞，從而限制流體經(jīng)由初級(jí)濾篩210a流入第一生產(chǎn)環(huán)空214a。隨著初級(jí)濾篩210a由于顆粒物質(zhì)而變得越來越阻塞，在第一環(huán)空214a(例如基管202的內(nèi)部203)與地層110之間會(huì)產(chǎn)生壓差，并且此壓差會(huì)相應(yīng)地增加。這樣的壓差也橫跨作用于減壓閥216上，這是因?yàn)樵跍p壓閥216打開前，第二生產(chǎn)環(huán)空214b的壓力保持為與地層110的壓力基本相同。
[0032]最終，橫跨減壓閥216的壓差會(huì)達(dá)到預(yù)定壓力閾值，從而引起減壓閥216被打開或以其它方式被致動(dòng)，以使流體能夠從中流過。例如在減壓閥216是破裂片的實(shí)施例中，破裂片可被設(shè)計(jì)為當(dāng)壓差達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，破裂片就破裂或以其它方式產(chǎn)生穿孔。類似地，在減壓閥216是機(jī)械致動(dòng)的實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)定壓力閾值被檢測(cè)到時(shí)，致動(dòng)器或類似裝置就可被觸發(fā)以打開減壓閥216。在減壓閥216被打開的情況下，來自地層110的流體可因此開始流過次級(jí)濾篩210b，并進(jìn)入第二生產(chǎn)環(huán)空214b，第二生產(chǎn)環(huán)空214b則經(jīng)由減壓閥216將流體供給到第一生產(chǎn)環(huán)空214a中。由于流體流過次級(jí)濾篩210b，所以流體會(huì)如同流過初級(jí)濾篩210a那樣被過濾。因此，當(dāng)初級(jí)濾篩210a變得阻塞或以其它方式失效時(shí)，次級(jí)濾篩210b能夠通過將地層流體提供到基管202的內(nèi)部203，而成為初級(jí)濾篩210a的備份。其結(jié)果是，向地面提供了連續(xù)且不間斷的地層流體流動(dòng)。
[0033]應(yīng)認(rèn)識(shí)到，減壓閥216可被設(shè)計(jì)為抵抗變化的壓差。因此，減壓閥216可被構(gòu)造為、或以其它方式被設(shè)計(jì)為在不同的預(yù)定壓力閾值打開。由于地層110中的壓力可在不同的井眼中變化，所以每個(gè)減壓閥216的預(yù)定壓力閾值能夠同樣地變化。這在帶有減壓閥216的完井管柱114(圖1)的智能化設(shè)計(jì)中可證明是有利的，減壓閥216可被設(shè)計(jì)成為在與已知的與具體地層110對(duì)應(yīng)的特定的預(yù)定壓力閾值打開，因此確保地層流體向地面的持續(xù)流動(dòng)。
[0034]現(xiàn)在參見圖3，其中示出了根據(jù)本文公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的示例性防砂篩組件300。篩組件300可在一些方面與圖2的篩組件200類似。因此，可參照?qǐng)D2最佳地理解篩組件300，其中以相似附圖標(biāo)記表示的相似元件不再進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖所示，篩套206同樣可包括被設(shè)置成圍繞基管202且彼此軸向地偏移的初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b。而且，篩套206同樣包括被設(shè)置成在篩套206的井上端圍繞基管202的第一連接器環(huán)208a和被設(shè)置成在篩套206的井下端圍繞基管202的第二連接器環(huán)208b。
[0035]然而第二連接器環(huán)208b還可包括:護(hù)罩304，從連接器環(huán)208b軸向地延伸；以及濾篩隔離器306，從護(hù)罩304徑向地延伸，且聯(lián)接到基管202、或以其它方式與基管202偏壓接合。第二連接器環(huán)208b、護(hù)罩304、以及濾篩隔離器306的結(jié)合可限定出生產(chǎn)環(huán)空308。次級(jí)濾篩210b可被設(shè)置在生產(chǎn)環(huán)空308中，且因此與地層110基本隔離。
[0036]濾篩隔離器306可基本插入(interpose)初級(jí)濾篩210a與次級(jí)濾篩210b之間。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，濾篩隔離器306中可設(shè)置有一個(gè)或多個(gè)減壓閥216 (示出了一個(gè))，減壓閥216被構(gòu)造為在打開時(shí)提供地層110與次級(jí)濾篩210b之間的流體連通。同樣地，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，護(hù)罩304可包括被設(shè)置在護(hù)罩中的一個(gè)或多個(gè)減壓閥216 (示出了兩個(gè))，減壓閥216也被構(gòu)造為在打開時(shí)提供地層110與次級(jí)濾篩210b之間的流體連通。
[0037]在操作中，防砂篩組件300可將流體從地層110初始地經(jīng)由初級(jí)濾篩210a引入基管202的內(nèi)部203 ;初級(jí)濾篩210a在其井上端借助第一連接器環(huán)208a被界定。隨著時(shí)間的推移，初級(jí)濾篩210a會(huì)由于顆粒而變得阻塞，從而限制流體經(jīng)由基管202中限定的一個(gè)或多個(gè)穿孔204流入基管202 (基管202徑向地鄰近初級(jí)濾篩210a)。對(duì)流體流過初級(jí)濾篩210a的限制可在基管202的內(nèi)部203與地層110之間產(chǎn)生壓差。同樣地，由于生產(chǎn)環(huán)空308的壓力保持為與基管202的內(nèi)部203的壓力基本相同，所以這樣相同的壓差同樣會(huì)橫跨作用于被設(shè)置在護(hù)罩304和/或?yàn)V篩隔離器306中的一個(gè)或多個(gè)減壓閥216。
[0038]隨著初級(jí)濾篩210a變得越來越阻塞，橫跨減壓閥216的壓差相應(yīng)地增加，直至達(dá)到減壓閥216的預(yù)定壓力閾值為止；一個(gè)或全部減壓閥216可構(gòu)造為在達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)打開或以其它方式被致動(dòng)，以使流體能夠從中流過。在減壓閥216打開的情況下，來自地層110的流體可因此開始流過次級(jí)濾篩210b，并經(jīng)由基管202中限定的一個(gè)或多個(gè)穿孔204流入基管202的內(nèi)部203 (基管202徑向地鄰近次級(jí)濾篩210a)。因此，當(dāng)初級(jí)濾篩210a變得阻塞或以其它方式失效時(shí)，次級(jí)濾篩210b可通過將地層流體提供到基管202的內(nèi)部203，而同樣成為初級(jí)濾篩210a的備份。而且，由于減壓閥216可被設(shè)置在護(hù)罩304中、或被設(shè)置在濾篩隔離器306中、或被設(shè)置在護(hù)罩304和濾篩隔離器306兩者中，所以流體能夠徑向地和/或軸向地流入生產(chǎn)環(huán)空308。其結(jié)果是，向地面提供了連續(xù)且不間斷的地層流體流動(dòng)。
[0039]雖然圖3示出了三個(gè)減壓閥216，這些減壓閥被設(shè)置在護(hù)罩304和/或?yàn)V篩隔離器306中，但本領(lǐng)域技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到，可采用多于或少于三個(gè)減壓閥216而不脫離本發(fā)明的范圍。在至少一個(gè)實(shí)施例中，減壓閥216的數(shù)量可取決于所需的流量。而且，雖然圖3示出的防砂篩組件300是沿一個(gè)單獨(dú)的基管202的一部分延伸的，但應(yīng)認(rèn)識(shí)到，篩組件300或本文概括性描述的任何篩組件可被構(gòu)造為橫跨兩個(gè)或更多個(gè)單獨(dú)基管的多個(gè)部分延伸，例如跨過基管的連接點(diǎn)延伸。
[0040]現(xiàn)在參見圖4，其中示出了根據(jù)本文公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例性防砂篩組件400。篩組件400可在一些方面與圖2的篩組件200類似，因此可參照?qǐng)D2最佳地理解篩組件300，其中以相似附圖標(biāo)記表示的相似元件不再進(jìn)行詳細(xì)描述。與圖2的篩組件200類似，篩組件400可具有被設(shè)置成圍繞基管202的初級(jí)篩組件210a和次級(jí)篩組件210b ;基管202中限定有一個(gè)或多個(gè)穿孔204。然而與圖2的篩組件200不同的是，篩組件400中的初級(jí)篩組件210a和次級(jí)篩組件210b可圍繞基管202被同心地設(shè)置。
[0041]具體地，次級(jí)濾篩210a可被設(shè)置在鄰近基管202，且初級(jí)濾篩210b可與次級(jí)濾篩210b徑向地偏移一小段距離，由此在這兩個(gè)濾篩210、210b與在這兩個(gè)濾篩間限定出的第一生產(chǎn)環(huán)空402a之間形成同心關(guān)系。而且，第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b同樣可軸向地界定初級(jí)篩組件210a和次級(jí)篩組件210b，然而，第一連接器環(huán)208a可被構(gòu)造為聯(lián)接到初級(jí)濾篩210a的井上端和次級(jí)濾篩210b的井上端兩者，而且第二連接器環(huán)208b可被構(gòu)造為聯(lián)接到初級(jí)濾篩210a的井下端和次級(jí)濾篩210b的井下端兩者。
[0042]第二連接器環(huán)208b可包括從連接器環(huán)208b軸向地延伸的護(hù)罩402，并包括從護(hù)罩404徑向地延伸、且聯(lián)接到基管202或以其它方式與基管202偏壓接合的閥殼體404。第二連接器環(huán)208b、護(hù)罩402、以及閥殼體404的結(jié)合可限定出第二生產(chǎn)環(huán)空402b。護(hù)罩404中可限定有一個(gè)或多個(gè)孔408，且一個(gè)或多個(gè)孔408可提供地層110與第二生產(chǎn)環(huán)空402b之間的流體連通。在一個(gè)實(shí)施例中，初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b的對(duì)應(yīng)的井下端可分別聯(lián)接到閥殼體406和護(hù)罩404。閥殼體406可具有被設(shè)置在其中或以其它方式被置于其中的減壓閥216。減壓閥216可被構(gòu)造為在打開時(shí)提供第一生產(chǎn)環(huán)空402a與第二生產(chǎn)環(huán)空402b之間的流體連通。
[0043]在操作中，因?yàn)槌跫?jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b的同心設(shè)置方式，所以防砂篩組件400能夠經(jīng)由初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b兩者，從地層110初始地引入流體，并將流體弓丨入基管202的內(nèi)部203。具體地，初級(jí)濾篩21a可被構(gòu)造為基本過濾源自地層110的進(jìn)入的流體，并將過濾后的流體供給到第一生產(chǎn)環(huán)空402a中且供給到次級(jí)濾篩210b。次級(jí)濾篩210b可被構(gòu)造為經(jīng)由基管202中所限定的且徑向地鄰近次級(jí)濾篩的一個(gè)或多個(gè)穿孔204，將過濾后的流體傳輸?shù)交?02的內(nèi)部203中。然而隨著時(shí)間的推移，初級(jí)濾篩210a會(huì)由于顆粒而變得阻塞，從而限制流體流入第一生產(chǎn)環(huán)空402a，并在第一生產(chǎn)環(huán)空402a (例如基管202的內(nèi)部203)與地層110之間產(chǎn)生壓差。因?yàn)榈诙a(chǎn)環(huán)空402b的壓力經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)孔408而與地層110的壓力基本相同，所以這種相同的壓差也可橫跨作用于被設(shè)置在閥殼體406中的減壓閥216。
[0044]隨著初級(jí)濾篩210a變得越來越阻塞，橫跨減壓閥216的壓差相應(yīng)地增加，直至達(dá)到其預(yù)定壓力閾值為止；減壓閥216可被構(gòu)造為在預(yù)定壓力閾值時(shí)打開、或以其它方式被致動(dòng)，以使流體能夠從中流過。在減壓閥216打開的情況下，來自地層110的流體可因此開始流過一個(gè)或多個(gè)孔408，并流入第二生產(chǎn)環(huán)空402b，第二生產(chǎn)環(huán)空402b經(jīng)由減壓閥216將進(jìn)入的流體供給到第一生產(chǎn)環(huán)空214a中。因此，減壓閥216使得來自地層110的流體能夠繞過阻塞的初級(jí)濾篩210a，且地層流體開始由次級(jí)濾篩210b進(jìn)行過濾，次級(jí)濾篩210b經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)穿孔204將過濾后的流體持續(xù)供給到基管202的內(nèi)部203。這樣，當(dāng)初級(jí)濾篩210a變得阻塞或以其它方式失效時(shí)，次級(jí)濾篩210b同樣可作為初級(jí)濾篩210a的備份，用于將地層流體提供到基管202的內(nèi)部203。
[0045]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，防砂篩組件400還可包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，傳感器被構(gòu)造為檢測(cè)第一生產(chǎn)環(huán)空402a與地層110之間的壓差且在達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)觸發(fā)減壓閥216的致動(dòng)。具體地，第一傳感器410a可通過例如聯(lián)接到外護(hù)罩404的外表面或通過類似的方式，被設(shè)置在防砂篩組件400的外部。第一傳感器410a可被構(gòu)造為測(cè)量地層110中的流體的壓力，并將實(shí)時(shí)壓力測(cè)量值報(bào)告給被可通信地聯(lián)接至第一傳感器的計(jì)算裝置414。第二傳感器410b可被設(shè)置在第一生產(chǎn)環(huán)空402a中，且被構(gòu)造為測(cè)量第一生產(chǎn)環(huán)空402a中的壓力，并將實(shí)時(shí)壓力測(cè)量值報(bào)告給也可通信地聯(lián)接至第二傳感器的計(jì)算裝置414。
[0046]計(jì)算裝置414可為包括處理器的計(jì)算機(jī)，該處理器被構(gòu)造為執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)指令序列、或儲(chǔ)存在非易失性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的代碼。該處理器可例如為通用微處理器、微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、或任何可執(zhí)行計(jì)算或其它數(shù)據(jù)操作的類似適當(dāng)實(shí)體。在一些實(shí)施例中，計(jì)算裝置414還可包括存儲(chǔ)器或任何其它適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)裝置或介質(zhì)。
[0047]計(jì)算裝置414可被構(gòu)造為接收源自第一傳感器410a和第二傳感器410b兩者的壓力測(cè)量值，并計(jì)算第一生產(chǎn)環(huán)空402a與地層110之間存在的壓差值，應(yīng)理解，該壓差值與橫跨作用于被設(shè)置在閥殼體406中的減壓閥216的壓差值相同。計(jì)算裝置414可被構(gòu)造為，當(dāng)計(jì)算裝置414認(rèn)為被測(cè)量到的壓差值達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，觸發(fā)減壓閥216打開。例如，在減壓閥216是機(jī)械式減壓閥、電子式減壓閥、或液壓致動(dòng)式減壓閥的實(shí)施例中，當(dāng)預(yù)定壓力閾值被檢測(cè)到時(shí)，計(jì)算裝置414可觸發(fā)致動(dòng)器等以打開減壓閥216。
[0048]在一些實(shí)施例中省略了計(jì)算裝置414，而代之以第一傳感器410a和第二傳感器410b,第一傳感器410a和第二傳感器410b可被構(gòu)造為將警告信號(hào)以有線或無線的方式發(fā)送給地面的使用者。該警告信號(hào)可提醒使用者:篩組件400中已經(jīng)達(dá)到預(yù)定壓力閾值，并督促使用者例如通過遠(yuǎn)程控制的致動(dòng)裝置或類似裝置，從地面上手動(dòng)地操作減壓閥216。其結(jié)果是，當(dāng)初級(jí)濾篩210a被判斷為阻塞或以其它方式失效時(shí)，使用者能夠積極地參與，將通過減壓閥216流動(dòng)的流體偏轉(zhuǎn)而離開初級(jí)濾篩210a。
[0049]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，減壓閥216可被限定尺寸、或以其它方式通過計(jì)算裝置414而被致動(dòng)，使得通過減壓閥216流入第一生產(chǎn)環(huán)空402a中的地層流體不僅會(huì)通過次級(jí)濾篩210b而被生產(chǎn)，且其中一部分還會(huì)反向流過初級(jí)濾篩210a。換言之，通過減壓閥216流入的流體可增加第一生產(chǎn)環(huán)空402a中的壓力，使得通過減壓閥216進(jìn)入的一部分流體通過初級(jí)濾篩210a而被反向傳輸，從而可在該過程中將累積的濾餅從初級(jí)濾篩210a的外表面移除。
[0050]從初級(jí)濾篩210a的外側(cè)移除濾餅會(huì)使得更多的流體能夠從初級(jí)濾篩210a中經(jīng)過，且由此可降低第一生產(chǎn)環(huán)空402a中的壓力。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)?shù)诙鞲衅?10b測(cè)量到第一生產(chǎn)環(huán)空402a中壓力降低時(shí)，這可表示初級(jí)濾篩210a已被清潔，計(jì)算裝置414可被構(gòu)造為觸發(fā)減壓閥216關(guān)閉，從而恢復(fù)通過初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b兩者進(jìn)行的流體生產(chǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易認(rèn)識(shí)到，本文公開的任何實(shí)施例均可采用計(jì)算裝置414和對(duì)應(yīng)的傳感器410a、410b而不脫離本發(fā)明的范圍。而且，計(jì)算裝置414和對(duì)應(yīng)的傳感器410a、410b例如可在地面進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。
[0051]現(xiàn)在參見圖5，其中示出了根據(jù)本文公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)示例性防砂篩組件500。篩組件500可在一些方面與圖4的篩組件400類似，因此可參照?qǐng)D4最佳地進(jìn)行理解，其中以相似附圖標(biāo)記表示的相似元件不再進(jìn)行詳細(xì)描述。與圖4的篩組件400類似，篩組件500可具有初級(jí)篩組件210a和次級(jí)篩組件210b，初級(jí)篩組件210a和次級(jí)篩組件210b圍繞基管202被同心地設(shè)置，且在每一端由第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b界定。特別地，次級(jí)濾篩210a可被設(shè)置成鄰近基管202，且初級(jí)濾篩210b可與次級(jí)濾篩210b徑向地偏移一小段距離，從而在這兩個(gè)濾篩與在這兩個(gè)濾篩間限定出的第一生產(chǎn)環(huán)空502a之間產(chǎn)生同心關(guān)系。
[0052]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b中的一者或兩者中可設(shè)置有減壓閥216、或以其它方式具有被置于其中的減壓閥216。減壓閥216可被構(gòu)造為在打開時(shí)提供地層110與生產(chǎn)環(huán)空502之間的流體連通，從而繞過初級(jí)濾篩210a。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)減壓閥216也可被設(shè)置在初級(jí)濾篩210a中或以其它方式形成初級(jí)濾篩210a的一部分。在至少一個(gè)實(shí)施例中，被設(shè)置在初級(jí)濾篩210a中的一個(gè)或多個(gè)減壓閥216例如可為低壓爆破片。
[0053]在操作中，防砂篩組件500可從地層110初始地引入流體，并將流體經(jīng)由初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b兩者引入基管202的內(nèi)部203。具體地，初級(jí)濾篩210a可被構(gòu)造為基本過濾源自地層110的進(jìn)入的流體，并將過濾后的流體供給到生產(chǎn)環(huán)空502中且供給到次級(jí)濾篩210b。次級(jí)濾篩210b可被構(gòu)造為經(jīng)由在基管202中所限定的且徑向地鄰近的一個(gè)或多個(gè)穿孔204，將過濾后的流體傳輸?shù)交?02的內(nèi)部203中。
[0054]然而隨著時(shí)間的推移，初級(jí)濾篩210a會(huì)由于來自地層110的顆粒而變得阻塞，從而限制流體流入生產(chǎn)環(huán)空502，并在生產(chǎn)環(huán)空502 (例如基管202的內(nèi)部203)與地層110之間產(chǎn)生壓差。隨著初級(jí)濾篩210a變得越來越阻塞，橫跨減壓閥216的壓差就會(huì)相應(yīng)地增加，直至達(dá)到預(yù)定壓力閾值為止，一個(gè)或多個(gè)減壓閥216可被構(gòu)造為在達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)打開、或以其它方式被致動(dòng)，以使流體能夠從減壓閥中流過。在減壓閥216打開的情況下，來自地層110的流體可因此大體圍繞初級(jí)濾篩210a偏轉(zhuǎn)，并經(jīng)由減壓閥216流入生產(chǎn)環(huán)空502。因此，地層流體開始由次級(jí)濾篩210b進(jìn)行過濾，次級(jí)濾篩210b經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)穿孔204將過濾后的流體持續(xù)供給到基管202的內(nèi)部203。
[0055]現(xiàn)在參見圖6，其中示出了根據(jù)本文公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的又一個(gè)示例性防砂篩組件600。篩組件600的一些方面可分別與圖4和圖5中的篩組件400、500相似，因此可參照篩組件400、500最佳地理解，其中以相似附圖標(biāo)記表示的相似元件不再進(jìn)行詳細(xì)描述。類似于圖5的篩組件500,篩組件600可具有圍繞基管202被同心地設(shè)置的初級(jí)篩組件210a和次級(jí)篩組件210b。特別地，次級(jí)濾篩210a可被設(shè)置成鄰近基管202且在每一端由第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b界定。而且，初級(jí)濾篩210b可與次級(jí)濾篩210b徑向地偏移一小段距離，從而在這兩個(gè)濾篩與在這兩個(gè)濾篩間限定的生產(chǎn)環(huán)空602之間產(chǎn)生同心關(guān)系。
[0056]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖所示，第二連接器環(huán)208b中可設(shè)有減壓閥216、或以其它方式具有被置于其中的減壓閥216。然而應(yīng)認(rèn)識(shí)到，第一連接器環(huán)208a中可替代性地設(shè)有減壓閥216，或者第一連接器環(huán)208a和第二連接器環(huán)208b兩者中可分別設(shè)有減壓閥216。減壓閥216可被構(gòu)造為在打開時(shí)提供地層110與生產(chǎn)環(huán)空602之間的流體連通，從而在初級(jí)濾篩210a變得阻塞或以其它方式失效的情況下繞過初級(jí)濾篩210a。
[0057]在操作中，防砂篩組件600可從地層110初始地引入流體，并將流體經(jīng)由初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b兩者引入基管202的內(nèi)部203。具體地，初級(jí)濾篩210a可被構(gòu)造為基本過濾源自地層110的進(jìn)入的流體，并將過濾后的流體供給到生產(chǎn)環(huán)空602中且供給到次級(jí)濾篩210b。次級(jí)濾篩210b可被構(gòu)造為經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)穿孔204將過濾后的流體輸送到基管202的內(nèi)部203。然而一段時(shí)間后，初級(jí)濾篩210a會(huì)由于顆粒變得阻塞，從而限制流體流入生產(chǎn)環(huán)空602，并在生產(chǎn)環(huán)空602 (例如基管202的內(nèi)部203)與地層110之間產(chǎn)生壓差。
[0058]隨著初級(jí)濾篩210a變得越來越阻塞，橫跨減壓閥216的壓差相應(yīng)地增加，直至達(dá)到其預(yù)定壓力閾值為止，減壓閥216可被構(gòu)造為在達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)打開或以其它方式被致動(dòng)，以使流體能夠從減壓閥中流過。在減壓閥216打開的情況下，來自地層110的流體就可圍繞阻塞初級(jí)濾篩210a偏轉(zhuǎn)，并經(jīng)由減壓閥216流入生產(chǎn)環(huán)空602。對(duì)進(jìn)入流體的過濾隨后可由次級(jí)濾篩210b完成，次級(jí)濾篩210b將過濾后的流體持續(xù)供應(yīng)到基管202的內(nèi)部203，從而提供向地面提供地層流體的持續(xù)且不間斷的流動(dòng)。
[0059]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，減壓閥216可被限定尺寸或以其它方式被設(shè)計(jì)，使得通過減壓閥216流入生產(chǎn)環(huán)空602中的地層流體不僅能夠通過次級(jí)濾篩210b被生產(chǎn)(或稱開采)出來，而且地層流體中的一部分還會(huì)反向流過初級(jí)濾篩210a，從而有助于去除初級(jí)濾篩210a的阻塞。換言之，通過減壓閥216流入的流體可增加第一生產(chǎn)環(huán)空402a中的壓力，使得通過減壓閥216進(jìn)入的流體的一部分通過初級(jí)濾篩210a而被反向傳輸，且可由此在這一過程中用于將累積的濾餅從初級(jí)濾篩210a的外表面移除。
[0060]從初級(jí)濾篩210a的外側(cè)移除濾餅會(huì)使更多流體能夠從初級(jí)濾篩210a中經(jīng)過，且可由此用于降低生產(chǎn)環(huán)空602中的壓力。隨著生產(chǎn)環(huán)空602中的壓力減小，橫跨減壓閥216的壓差會(huì)對(duì)應(yīng)地減小。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，減壓閥216可被構(gòu)造為當(dāng)壓差再次減小到預(yù)定壓力閾值以下時(shí)關(guān)閉。例如，減壓閥216可為擋板閥等，且被構(gòu)造為基于與預(yù)定壓力的相互關(guān)系而打開和關(guān)閉。當(dāng)減壓閥216再次處于其關(guān)閉位置時(shí)，可再次通過被同心地設(shè)置的初級(jí)濾篩210a和次級(jí)濾篩210b來完成流體的生產(chǎn)。
[0061]因此，本發(fā)明完全適合獲得上述的和本文內(nèi)在的目的和優(yōu)點(diǎn)。本文公開的多個(gè)特定實(shí)施例僅作為示例，本發(fā)明以多種等效方式進(jìn)行的改型和應(yīng)用對(duì)獲益于本文教導(dǎo)的本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。而且，除非在所附權(quán)利要求中作了說明，否則本文示出的構(gòu)造和設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)并非旨在限制。因此很明顯的是，可對(duì)上述多個(gè)特定的示例性實(shí)施例進(jìn)行變化、結(jié)合、改型，且所有這些改變均應(yīng)被認(rèn)為是在本發(fā)明的范圍和構(gòu)思之內(nèi)。本文中示例性公開的發(fā)明在缺少本文中沒有特定公開的任何元件和/或本文中公開的任何可選元件的情況下均可實(shí)踐。雖然多個(gè)組成和方法是以“包括”、“包含”、或“含有”來描述不同的部件或步驟的，但這些組成和方法也可被描述為由多種部件和步驟“基本組成”或“組成”。以上公開的所有數(shù)字和范圍可按照一定的量變化。每當(dāng)公開了具有下限和上限的數(shù)值范圍時(shí)，落入該范圍的任何數(shù)字和所包括的范圍均被具體地公開。特別是本文公開的每個(gè)范圍值(其形式為“從大約a到大約b”、或等效的“近似地從a到b”、或等效的“從近似地a-b”)應(yīng)被理解為公布了較寬的范圍值內(nèi)包含的每個(gè)數(shù)字和每個(gè)范圍。而且，除非專利權(quán)人以其它方式作了清楚明確的限定，否則權(quán)利要求中的術(shù)語具有其清晰、通常的含義。而且，權(quán)利要求中使用的不定冠詞“一”在本文中被定義為意指一個(gè)或多于一個(gè)由該不定冠詞修飾的元件。如果本說明書中使用的詞語或術(shù)語的用途與一個(gè)或多個(gè)專利或本文可能引用合并的其它文獻(xiàn)存在任何矛盾，應(yīng)采用與本說明書中一致的定義。
【權(quán)利要求】
1.一種防砂篩組件，包括: 基管，具有外表面，且所述基管中限定有一個(gè)或多個(gè)穿孔； 篩套，被設(shè)置成圍繞所述基管的外表面，且具有被設(shè)置成軸向地鄰近次級(jí)濾篩的初級(jí)濾篩；以及 至少一個(gè)減壓閥，被構(gòu)造為基于受到的預(yù)定流體壓力而打開，其中，所述至少一個(gè)減壓閥在打開時(shí)使流體的流動(dòng)從所述初級(jí)濾篩偏轉(zhuǎn)，并將流體的流動(dòng)提供到所述次級(jí)濾篩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥被設(shè)置在濾篩隔離器中，所述濾篩隔離器被設(shè)置成圍繞所述基管且被構(gòu)造為至少部分地支撐所述初級(jí)濾篩和所述次級(jí)濾篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的防砂篩組件，其中，所述基管和所述初級(jí)濾篩之間限定第一生產(chǎn)環(huán)空，而所述基管和所述次級(jí)濾篩之間限定第二生產(chǎn)環(huán)空，且所述至少一個(gè)減壓閥提供所述第一生產(chǎn)環(huán)空和第二生產(chǎn)環(huán)空之間的流體連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的防砂篩組件，還包括: 第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)，形成所述篩套的相對(duì)兩端與所述基管之間的機(jī)械界面；以及 流動(dòng)調(diào)節(jié)器，被設(shè)置在所述第一連接器環(huán)中，且被構(gòu)造為調(diào)節(jié)從所述第一生產(chǎn)環(huán)空和第二生產(chǎn)環(huán)空流到所述基管中的所述一個(gè)或多個(gè)穿孔的流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂篩組件，還包括形成所述篩套的相對(duì)兩端與所述基管之間的機(jī)械界面的第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)，所述第二連接器環(huán)包括從所述第二連接器環(huán)軸向地延伸的護(hù)罩、以及從所述護(hù)罩徑向地延伸且接合所述基管的濾篩隔離器，其中，所述第二連接器環(huán)、所述護(hù)罩、和所述濾篩隔離器協(xié)作地限定生產(chǎn)環(huán)空，所述次級(jí)濾篩被設(shè)置在所述生產(chǎn)環(huán)空中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥被設(shè)置在所述濾篩隔離器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥被設(shè)置在所述護(hù)罩中。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥是破裂片或止回閥之一 O
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥是機(jī)械致動(dòng)的。
10.一種從地層生產(chǎn)流體的方法，包括: 將基管引入鄰近地層的井眼，所述基管具有篩套，所述篩套被設(shè)置成圍繞所述基管且具有初級(jí)濾篩，所述初級(jí)濾篩被設(shè)置成軸向地鄰近次級(jí)濾篩； 經(jīng)由所述初級(jí)濾篩將流體的流動(dòng)從地層引入所述基管； 當(dāng)所述基管的內(nèi)部與地層之間的壓差達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，打開至少一個(gè)減壓閥；以及 通過所述至少一個(gè)減壓閥使流體的流動(dòng)偏轉(zhuǎn)到所述次級(jí)濾篩，由此使流體的流動(dòng)繞過所述初級(jí)濾篩。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，經(jīng)由所述初級(jí)濾篩將流體的流動(dòng)從地層引入所述基管還包括:將來自地層的顆粒捕獲在所述初級(jí)濾篩中，且由此增加所述壓差。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括:借助被設(shè)置成圍繞所述基管的濾篩隔離器，至少部分地支撐所述初級(jí)濾篩和次級(jí)濾篩，其中，所述至少一個(gè)減壓閥被設(shè)置在所述濾篩隔離器中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，使流體的流動(dòng)從所述初級(jí)濾篩偏轉(zhuǎn)到所述次級(jí)濾篩還包括:由在所述基管與所述初級(jí)濾篩之間限定的第一生產(chǎn)環(huán)空、以及在所述基管與所述次級(jí)濾篩之間限定的第二生產(chǎn)環(huán)空通過所述至少一個(gè)減壓閥來提供流體連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述基管還包括第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)，所述第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)在所述篩套的相對(duì)兩端與所述基管之間形成機(jī)械界面，所述方法還包括:通過被設(shè)置在所述第一連接器環(huán)中的流動(dòng)調(diào)節(jié)器，來調(diào)節(jié)進(jìn)入所述基管的流體的流動(dòng)。
15.—種防砂篩組件,包括: 基管，具有外表面，且所述基管中限定有一個(gè)或多個(gè)穿孔； 篩套，被設(shè)置成圍繞所述基管的外表面，且具有初級(jí)濾篩，所述初級(jí)濾篩被設(shè)置成同心地圍繞次級(jí)濾篩，且由此在所述初級(jí)濾篩與所述次級(jí)濾篩之間形成第一生產(chǎn)環(huán)空；以及 至少一個(gè)減壓閥，被構(gòu)造為基于受到的預(yù)定流體壓力而打開，其中，所述至少一個(gè)減壓閥在打開時(shí)，使流體的流動(dòng)從經(jīng)過所述初級(jí)濾篩和所述次級(jí)濾篩兩者偏轉(zhuǎn)至僅經(jīng)過所述次級(jí)濾篩。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的防砂篩組件，還包括第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)，所述第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)在所述篩套的相對(duì)兩端與所述基管之間形成機(jī)械界面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的防砂篩組件，其中，所述第二連接器環(huán)包括從所述第二連接器環(huán)軸向地延伸的護(hù)罩、以及從所述護(hù)罩徑向地延伸且接合所述基管的閥殼體，所述第二連接器環(huán)、護(hù)罩、以及閥殼體的結(jié)合限定出第二生產(chǎn)環(huán)空，且所述護(hù)罩限定一個(gè)或多個(gè)孔，所述一個(gè)或多個(gè)孔被構(gòu)造為提供所述第二生產(chǎn)環(huán)空與外部環(huán)境之間的流體連通。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥被設(shè)置在所述閥殼體中，且在打開時(shí)提供所述第一生產(chǎn)環(huán)空和所述第二生產(chǎn)環(huán)空之間的流體連通。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的防砂篩組件，還包括: 第一傳感器，被設(shè)置為測(cè)量外部環(huán)境中的流體壓力； 第二傳感器，被設(shè)置為測(cè)量所述第一生產(chǎn)環(huán)空中的流體壓力；以及 計(jì)算裝置，被可通信地聯(lián)接到所述第一傳感器和所述第二傳感器兩者，且被構(gòu)造為計(jì)算外部環(huán)境與所述第一生產(chǎn)環(huán)空之間的壓差，其中，當(dāng)所述壓差達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，所述計(jì)算裝置致動(dòng)并打開所述至少一個(gè)減壓閥。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥被設(shè)置在所述第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)的一者或兩者中。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥是擋板閥。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥被設(shè)置在所述初級(jí)濾篩中。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥是低壓爆破片。
24.根據(jù)權(quán)利要求15所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥是破裂片或止回閥之一。
25.根據(jù)權(quán)利要求15所述的防砂篩組件，其中，所述至少一個(gè)減壓閥是機(jī)械致動(dòng)的。
26.一種從地層生產(chǎn)流體的方法，包括: 將基管引入鄰近地層的井眼，所述基管具有篩套，所述篩套被設(shè)置成圍繞所述基管且具有初級(jí)濾篩，所述初級(jí)濾篩被設(shè)置成同心地圍繞次級(jí)濾篩且由此在所述初級(jí)濾篩與所述次級(jí)濾篩之間形成第一生產(chǎn)環(huán)空； 經(jīng)由所述初級(jí)濾篩和所述次級(jí)濾篩兩者，將流體的流動(dòng)從地層引入所述基管中； 當(dāng)所述第一生產(chǎn)環(huán)空與地層之間的壓差達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，打開至少一個(gè)減壓閥；以及 通過所述至少一個(gè)減壓閥使流體的流動(dòng)偏轉(zhuǎn)到所述次級(jí)濾篩，由此使流體的流動(dòng)繞過所述初級(jí)濾篩。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，經(jīng)由所述初級(jí)濾篩和所述次級(jí)濾篩兩者，將流體的流動(dòng)從地層引入所述基管中還包括:將來自地層的顆粒捕獲在所述初級(jí)濾篩中，且由此增加所述壓差。
28.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述基管還包括第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)，所述第一連接器環(huán)和第二連接器環(huán)形成所述篩套的相對(duì)兩端與所述基管之間的機(jī)械界面，而且其中，通過所述至少一個(gè)減壓閥使流體的流動(dòng)偏轉(zhuǎn)還包括:將流體的流動(dòng)引入所述第二連接器環(huán)限定的第二生產(chǎn)環(huán)空，所述第一生產(chǎn)環(huán)空和第二生產(chǎn)環(huán)空通過所述至少一個(gè)減壓閥而流體連通。
29.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括: 借助第一傳感器檢測(cè)地層中的流體壓力； 借助第二傳感器檢測(cè)所述第一生產(chǎn)環(huán)空中的流體壓力； 借助被可通信地聯(lián)接到所述第一傳感器和所述第二傳感器兩者的計(jì)算裝置，計(jì)算外部環(huán)境與所述第一生產(chǎn)環(huán)空之間的壓差；以及 當(dāng)按照所述計(jì)算裝置的計(jì)算，所述壓差達(dá)到預(yù)定壓力閾值時(shí)，借助所述計(jì)算裝置觸發(fā)所述至少一個(gè)減壓閥打開。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中，打開至少一個(gè)減壓閥還包括:增加所述第一生產(chǎn)環(huán)空中的流體壓力，使得通過所述至少一個(gè)減壓閥被偏轉(zhuǎn)的流體的流動(dòng)的一部分被迫通過所述初級(jí)濾篩。
【文檔編號(hào)】E21B43/10GK104271873SQ201280073011
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月8日
【發(fā)明者】斯科特·坎寧安, 讓-馬克·洛佩斯, 斯蒂芬·M·格雷奇 申請(qǐng)人:哈利伯頓能源服務(wù)公司