本發(fā)明總體上涉及一種利用流入控制系統(tǒng)對(duì)井筒進(jìn)行排液的系統(tǒng)，該流入控制系統(tǒng)的直徑隨著距井筒下端的距離增加而基本連續(xù)地增大。

背景技術(shù)：

用于開(kāi)采烴的井筒通常襯有套管，于是套管在開(kāi)采區(qū)域或地層區(qū)域附近被穿孔。從該區(qū)域開(kāi)采出的流體通常在插入套管中的生產(chǎn)油管內(nèi)被引導(dǎo)到地面。地層流體通常含有氣體、液態(tài)烴和水的分層。這三個(gè)層之間的邊界通常不是高度分明的，因此難以開(kāi)采指定的一種流體。另外，地層可能具有導(dǎo)致開(kāi)采沿著套管長(zhǎng)度變化的不規(guī)則性質(zhì)或缺陷。通常希望流體流量沿著套管長(zhǎng)度基本保持一致。

在套管內(nèi)變化的來(lái)自一個(gè)地層的流體流量可能不經(jīng)意地導(dǎo)致開(kāi)采到另一個(gè)地層區(qū)域。當(dāng)在另一地層區(qū)域中存在水(這可導(dǎo)致水滲入主流)時(shí)，特別不希望發(fā)生上述情況。為了克服這個(gè)問(wèn)題并且控制井中的摩擦損失，有時(shí)在井筒中設(shè)置流入控制裝置(“icd”)。icd對(duì)控制流入井筒的流體和控制沿著井筒的壓降特別有用?？梢园惭b多個(gè)流體流動(dòng)裝置，每個(gè)流體流動(dòng)裝置控制流體沿著井筒的一部分的流動(dòng)。這些流體控制裝置可以通過(guò)常規(guī)封隔器彼此分離。使用流體控制裝置的其他益處包括增加可采儲(chǔ)量，最大限度地減少繞過(guò)儲(chǔ)層的風(fēng)險(xiǎn)，并延長(zhǎng)完工壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本文公開(kāi)了一種用于在井筒中使用的井系統(tǒng)的實(shí)例，并且該井系統(tǒng)包括：細(xì)長(zhǎng)漸縮的主體；入口，其位于主體的與井筒的下端靠近的端部；出口，其位于主體的遠(yuǎn)離入口的端部；開(kāi)口，其形成為徑向地穿過(guò)漸縮的主體的側(cè)壁；主體的內(nèi)徑從入口到出口在每線性距離上加寬量是均一的。主體可以具有串聯(lián)接合的一系列環(huán)形的流入控制裝置，其中，每個(gè)流入控制裝置可以是具有入口、出口的環(huán)形部件，出口的直徑大于入口的直徑，并且每個(gè)流入控制裝置的內(nèi)徑在其相應(yīng)的入口與出口之間線性增大。在一個(gè)實(shí)例中，當(dāng)流體流過(guò)漸縮主體時(shí)，內(nèi)徑的擴(kuò)大提供了每單位長(zhǎng)度的流體流的恒定壓降。開(kāi)口可以是大致細(xì)長(zhǎng)的或開(kāi)口的外周?chē)梢允腔旧蠌澢?。封隔器可以可選地設(shè)置在主體與井筒的內(nèi)表面之間。在一個(gè)實(shí)施例中，主體設(shè)置在井筒的基本水平部分中。作為選擇，主體鄰近與井筒相交的多個(gè)流體開(kāi)采區(qū)域。

還公開(kāi)了一種用于在井筒中使用的井系統(tǒng)，并且該井系統(tǒng)由以下部分組成：細(xì)長(zhǎng)的漸縮部件，其設(shè)置在井筒的水平部分中，并且具有隨著距井筒的底端的距離增加而線性增大的內(nèi)徑；入口，其位于漸縮部件的與井筒的底端靠近的端部；以及出口，其位于漸縮部件的遠(yuǎn)離入口的端部，并且出口的直徑大于入口的直徑。在一個(gè)實(shí)例中，漸縮部件由串聯(lián)接合在一起的環(huán)形的流入控制裝置形成。每個(gè)流入控制裝置的出口可以插入到相鄰的下游的流入控制裝置的入口中以限定連接部，其中，連接部的直徑在漸縮部件內(nèi)在軸向單位距離上均一地變化。井系統(tǒng)還可以包括形成為徑向地或切向地穿過(guò)漸縮部件的側(cè)壁的開(kāi)口。

一種用于在井筒中使用的井系統(tǒng)的另一實(shí)例包括：一系列漸縮的流入控制裝置，其串聯(lián)接合，以形成細(xì)長(zhǎng)的漸縮部件；入口端，其位于漸縮部件上且靠近井筒的底部；出口端，其位于漸縮部件上且遠(yuǎn)離入口端；在各個(gè)流入控制裝置接合處限定的接頭；并且漸縮部件的內(nèi)徑從入口端到出口端并沿著每個(gè)接頭線性增大，使得當(dāng)流體流過(guò)漸縮部件時(shí)，在流體流中獲得恒定的壓降。井系統(tǒng)還可以包括封隔器，該封隔器包圍漸縮部件并且徑向地向外延伸成與井筒密封接觸。開(kāi)口可以可選地設(shè)置在流入控制裝置的側(cè)壁中，并且提供從井筒到漸縮部件中的流體流動(dòng)路徑。在一個(gè)實(shí)例中，漸縮部件位于井筒的水平部分中。在可選實(shí)施例中，漸縮部件鄰近產(chǎn)生井筒流體的多個(gè)地下區(qū)域。

附圖說(shuō)明

已經(jīng)說(shuō)明了本發(fā)明的一些特征和益處，其他特征和益處將在結(jié)合附圖進(jìn)行描述時(shí)變得清楚，其中：

圖1是設(shè)置在井筒內(nèi)的流入控制裝置的實(shí)例的局部剖視圖。

圖2是井筒內(nèi)的限定流入控制系統(tǒng)的一系列流入控制裝置的局部剖視圖。

雖然將結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例描述本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，并不意圖將本發(fā)明限于該實(shí)施例。相反，本發(fā)明意圖涵蓋可以包括在由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有替代、修改和等同內(nèi)容。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考示出了實(shí)施例的附圖在下文中更全面地描述本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)可以具有許多不同的形式，并且不應(yīng)被解釋為限于本文闡述的所示實(shí)施例；相反，提供這些實(shí)施例是為了使得本公開(kāi)內(nèi)容徹底和完整，并且將向本領(lǐng)域技術(shù)人員充分傳達(dá)其范圍。在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，相同的數(shù)字指的是相同的元件。在一個(gè)實(shí)施方案中，術(shù)語(yǔ)“約”的使用包括所引用量的+/-5％。在一個(gè)實(shí)施方案中，術(shù)語(yǔ)“基本上”的使用包括所引用量的+/-5％。

還應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的范圍不限于構(gòu)造、操作、精確材料或所示和所述實(shí)施例的確切細(xì)節(jié)，因?yàn)樾薷暮偷韧瑑?nèi)容對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的。在附圖和說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)公開(kāi)了說(shuō)明性的實(shí)施例，盡管采用了具體術(shù)語(yǔ)，但它們僅在通用和描述性意義上使用，而不是為了限制的目的。

圖1以側(cè)剖圖示出了穿過(guò)地下地層12形成的井筒10的實(shí)例。井筒10包括豎直部分14和彎曲部16，豎直部分14在彎曲部16處過(guò)渡到水平部分18。被示出與井筒10的下端19相鄰設(shè)置的是用于控制井筒10內(nèi)的流體流動(dòng)的流入控制裝置(“icd”)20的實(shí)例。icd20由環(huán)形體22構(gòu)成，環(huán)形體22從其入口24到其出口26具有增大(或漸縮)的內(nèi)徑id。更具體地，在所示實(shí)例中，內(nèi)徑id線性增大，使得內(nèi)徑id的增大沿著icd20的軸向長(zhǎng)度是恒定的。還在圖1中示出的是：入口24處的直徑di小于出口26處的直徑do?？蛇x地，封隔器28可以被包括在井筒10中，并且在彼此間隔開(kāi)的軸向位置處包圍icd20。示意性地示出了開(kāi)口30，開(kāi)口30形成為徑向地穿過(guò)icd20的側(cè)壁，并且允許來(lái)自地層12的流體進(jìn)入icd20并且被引導(dǎo)到地面。作為選擇，開(kāi)口30可以形成為切向地穿過(guò)icd20的側(cè)壁。

圖2示出了串聯(lián)接合在一起的多個(gè)icd201、202、203。在icd201、202接合處和icd202、203接合處分別形成接頭321、322。如圖所示，接合在一起的icd201、202、203限定了流入控制系統(tǒng)34。出口261、262的相應(yīng)外徑的尺寸被策略性地設(shè)計(jì)成匹配入口242、243的內(nèi)徑，使得流入控制系統(tǒng)34的內(nèi)徑id像各個(gè)icd201、202、203一樣沿著流入控制系統(tǒng)34的軸向長(zhǎng)度線性增大。將流入控制系統(tǒng)34的id保持成線性增大的優(yōu)點(diǎn)在于：當(dāng)流體流過(guò)流入控制系統(tǒng)34時(shí)，流體的壓降可以在每單位長(zhǎng)度上保持基本上恒定。如上所述，保持每單位壓降恒定可以使流動(dòng)流體的壓力保持高于閾值，從而防止流體從其它地層流入。保持流體壓力還可以避免或延遲水滲入流入控制系統(tǒng)34中的流體流。

還在圖2中示出的是：地層12包括與井筒10的水平部分18相交的邊界36。邊界36限定相鄰區(qū)域38、40之間的界限。在一個(gè)實(shí)例中，區(qū)域38中的情況與區(qū)域40中的情況不同。例如，區(qū)域38可以具有與區(qū)域40不同的壓力，或者可以包含/開(kāi)采與區(qū)域40不同的流體。當(dāng)從區(qū)域38開(kāi)采流體時(shí)，流入控制系統(tǒng)34的實(shí)施方式可以保持足夠的壓力，從而阻止來(lái)自區(qū)域40的流體穿過(guò)形成在流入控制系統(tǒng)34的側(cè)壁中的開(kāi)口30。因此，如果水存在于區(qū)域40中，則在流入控制系統(tǒng)34中，水可以被保持在從區(qū)域38開(kāi)采出的流體之外。

因此，本文所描述的本發(fā)明非常適合于實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)所提及的目的、優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明所具有的其他目標(biāo)。雖然出于公開(kāi)的目的給出了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選的實(shí)施例，但為了實(shí)現(xiàn)期望結(jié)果，步驟細(xì)節(jié)上可以存在多方面改變。例如，開(kāi)口30可以是狹縫、細(xì)長(zhǎng)狹槽、具有彎曲外周或者它們的組合。這些以及其他相似的變型對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的，并且應(yīng)被包含在本文披露的本發(fā)明的主旨和隨附權(quán)利要求書(shū)的范圍之內(nèi)。