EA018184B1 - Система и способ для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов - Google Patents
Система и способ для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов Download PDFInfo
- Publication number
- EA018184B1 EA018184B1 EA201070476A EA201070476A EA018184B1 EA 018184 B1 EA018184 B1 EA 018184B1 EA 201070476 A EA201070476 A EA 201070476A EA 201070476 A EA201070476 A EA 201070476A EA 018184 B1 EA018184 B1 EA 018184B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- particles
- flow
- production
- external
- fluids
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 221
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 185
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 45
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 45
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 285
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims abstract description 65
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 56
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 42
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 71
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 48
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 22
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 21
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 18
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 16
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 claims description 6
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims description 6
- -1 silt Substances 0.000 claims description 6
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 3
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 104
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 55
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 35
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 16
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 11
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 7
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 7
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 6
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 5
- 230000004941 influx Effects 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 5
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 238000010618 wire wrap Methods 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 235000013877 carbamide Nutrition 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000011238 particulate composite Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/32—Preventing gas- or water-coning phenomena, i.e. the formation of a conical column of gas or water around wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/02—Subsoil filtering
- E21B43/08—Screens or liners
- E21B43/082—Screens comprising porous materials, e.g. prepacked screens
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к системе для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов, которая содержит первый трубчатый элемент, образующий канал внутреннего потока, по меньшей мере, частично образующий область внешнего потока и содержащий проницаемый участок, создающий гидравлическое сообщение между областью внешнего потока и каналом внутреннего потока, и композицию твердых частиц, расположенную в области внешнего потока и содержащую множество частиц, связанных реакционноспособным связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами добычи и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом частицы, высвобожденные из композиции, перемещаются в области внешнего потока и, по меньшей мере, по существу, удерживаются в области внешнего потока для образования накопления твердых частиц, по меньшей мере, по существу, блокирующего проницаемый участок первого трубчатого элемента. Способ регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов содержит следующие стадии: обеспечение колонны добычи/нагнетания, включающей в себя основную трубу с каналом внутреннего потока для приема текучих сред при расположении в среде ствола скважины в пласте; образование по меньшей мере одной области внешнего потока, расположенной на расстоянии от канала внутреннего потока внутренним проницаемым участком; обеспечение фильтра из связанных твердых частиц, связанных вместе связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми
Description
Настоящее изобретение относится, в общем, к системе и способу для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов.
Предпосылки создания изобретения
Данный раздел предназначен для ознакомления с различными аспектами уровня техники, которые можно связывать с вариантами осуществления настоящего изобретения, и представляет информацию для понимания конкретных решений настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что данные утверждения надлежит рассматривать именно с таким подходом, а не обязательно как признание предшествующего уровня техники.
Добыча углеводородов, таких как нефть и газ, ведется многие годы. Для добычи данных углеводородов система добычи может использовать различные устройства для выполнения конкретных задач в скважине. Обычно данные устройства размещаются в стволе скважины с заканчиванием с обсаженным стволом или необсаженным стволом. В заканчиваниях с обсаженным стволом обсадную колонну размещают в стволе скважины и в обсадной колонне выполняют перфорационные каналы в подземный пласт для создания пути прохождения потока пластовой текучей среды, такой как углеводороды, в ствол скважины. Альтернативно, в заканчиваниях с необсаженным стволом эксплуатационную колонну размещают в стволе скважины без обсадной колонны. Пластовые текучие среды проходят через кольцевое пространство между подземным пластом и эксплуатационной колонной для входа в эксплуатационную колонну.
При добыче углеводородов из подземных пластов, особенно слабо сцементированных пластов или пластов, ослабленных увеличением напряжения на забое скважины вследствие проходки ствола скважины и/или отбора текучих сред, является возможным поступление нежелательных материалов, таких как твердые материалы (например, песок), и текучих сред, иных, чем необходимые углеводороды (например, вода). В некоторых случаях пласты могут давать приток углеводородов без песка до начала водопритока из пластов. С началом водопритока данные пласты разрушаются вследствие увеличенных влекущих сил потока (вода, в общем, имеет более высокую вязкость, чем нефть или газ) и/или растворения материала удерживающего вместе зерна песка. Дополнительно или альтернативно, вода часто поступает с углеводородом вследствие различных причин, включающих в себя образование конуса обводнения (подъем вблизи скважины контакта углеводородов с водой), обусловливая просачивание, плохое цементирование, тонкие прослойки высокой проницаемости, естественные разрывы и образование языков обводнения от нагнетательных скважин.
В результате поступления песка/твердых частиц и воды может возникать ряд проблем. Данные проблемы включают в себя снижение продуктивности, повреждение оборудования и/или увеличение расходов на обработку, транспортировку и утилизацию. Например, вынос песка/твердых частиц может закупоривать или сужать пути потока, что приводит к уменьшенной продуктивности. Вынос песка/твердых частиц может также вызывать сильную эрозию, приводящую к повреждению скважинного оборудования, что может создавать проблемы управления скважиной. При выносе на поверхность песок удаляют из струи потока и его необходимо надлежащим образом утилизировать, что увеличивает расходы по эксплуатации скважины.
Водоприток также уменьшает продуктивность. Например, поскольку вода тяжелее углеводородных текучих сред, необходимо более высокое давление для ее перемещения вверх по скважине и из скважины. То есть, чем больше водоприток, тем меньше давление, имеющееся для перемещения углеводородов, таких как нефть. Кроме того, вода является коррозионной и может вызывать серьезные повреждения оборудования, если надлежащим образом не обработана. Аналогично песку, воду также необходимо удалять из струи потока и надлежащим образом утилизировать. Любое одно или несколько таких последствий водопритока увеличивают стоимость эксплуатации скважины.
Песок/твердые частицы и водоприток могут быть дополнительно усложнены в скважинах, имеющих несколько различных интервалов заканчивания, в которых прочность пласта может изменяться от одного интервала к другому. Поскольку оценка прочности пласта является сложной, возможности прогнозирования времени начала поступления песка и/или воды являются ограниченными. Во многих ситуациях коллекторы разрабатывают совместно для минимизации инвестиционного риска и максимизирования экономической выгоды. В частности, можно совместно разрабатывать скважины с различными интервалами и экономически граничные запасы для уменьшения экономического риска. Одним из рисков в таких мероприятиях является вынос песка и/или прорыв воды в одном из интервалов, ставящий под угрозу извлечение запасов в других интервалах заканчивания.
Обычные способы предотвращения или снижения водопритока включают в себя выборочное перфорирование, разобщение зон, использование систем регулирования притока, обработку смолой, сепарирование на забое скважины и применение управляемых с поверхности забойных клапанов. Профилактические способы, такие как выборочное перфорирование, разобщение зон, системы управления притоком и применение управляемых с поверхности забойных клапанов, применяют в заданных местах потенциально высокого водопритока в стволе скважины (или потенциально низкого в случае выборочного перфорирования). Вследствие неопределенности в определении синхронизации, местоположения и величины потенциального водопритока результаты часто являлись неудовлетворительными.
- 1 018184
Способ отсечения воды на основе данных статистики заключается в закачке химикатов в интервалы водопритока для закупоривания матрицы пласта. Химикаты включают в себя цемент и смолы, которые огеливают или отверждают температурой и выдерживанием по времени. В данных способах давно сталкиваются с проблемами кинетики огеливания, размещения и долгосрочной стабильности. Другие общепринятые способы включают в себя использование пакера или цементных пробок для изоляции зон водопритока. Механические втулки и облицовку обсадной колонны также использовали для изоляции притока воды. Методика включает в себя установку либо термически надуваемой ремонтной накладки, либо механически расширяемой ремонтной накладки на необходимой длине облицовки. Тщательное планирование, разработка и исполнение требуются для успеха данной работы.
Способы сепарирования на забое основаны на установке гидроциклона и насоса в стволе скважины для закачки подтоварной воды в другие подземные горизонты. При этом очевидна повышенная сложность заканчивания. Дополнительно усложняет данные технические решения трудность подбора подходящего сепаратора вследствие изменяющегося притока воды в течение срока службы скважины.
В недавних исследовательских работах по разрешению проблем, создаваемых водопритоком, использовали полимеры для модификации пропускающей способности трубок и труб в составе эксплуатационной колонны. Например, некоторые исследовательские работы включают в себя закачку полимеров с поверхности в проектные области водопритока и создание препятствий потоку воды. Закачиваемые полимеры необходимо осторожно выбирать и закачивать для достижения успеха при реализации данного способа. Способы, такие как данный, требующие геотехнических мероприятий на буровой площадке, являются, в общем, экономически и технологически рискованными.
При использовании полимеров для решения проблемы водопритока предпринимались другие попытки покрытия фильтров, таких как обычные песчаные фильтры, набухающими материалами, разработанными для уплотнения путей потока посредством набухания. Данные набухающие материалы являются обычными полимерными материалами или другими материалами, покрытыми полимером, набухающими при контакте с водой. В прошлых исследованиях предпринимались попытки разработки фильтров, имеющих достаточный зазор, обеспечивающий проход потока текучей среды при необходимых условиях, и образующих адекватное уплотнение при нежелательных условиях. Например, выбор набухающих материалов и его количества для включения в состав фильтра требовал тщательной разработки для обеспечения реагирования полимера или другого материала в нужное время и должным образом. В других исследованиях размещали закрепленные неподвижно набухающие элементы в соединении с обычным песчаным фильтром для обусловливания набухания набухающих элементов вокруг песчаного фильтра при водопритоке. Вместе с тем, в данном случае в исследованиях также использовали дорогостоящие набухающие материалы, требующие тщательного подбора. Например, когда используют полимерные набухающие материалы, необходимо заботиться об обеспечении невступления полимера в реакцию с другими химикатами, которые могут находиться в поступающих текучих средах, как для набухания, так и для другого режима.
Хотя можно использовать обычные способы борьбы с поступлением песка и водопритоком, техническое оснащение с дистанционным управлением и геотехнические мероприятия, данные подходы часто поднимают стоимость разработки экономически граничных запасов выше экономически оправданного предела. Поэтому простая, более дешевая альтернатива может быть предпочтительной для понижения порога экономической целесообразности для экономически граничных запасов и улучшения экономической отдачи для применения при более крупных запасах. Соответственно, существует необходимость создания устройства заканчивания скважины с механизмом управления водопритоком в стволе скважины, соответствующим ограничениям ствола скважины по размерам.
Другие относящиеся к изобретению решения можно найти, по меньшей мере, в патентах США № 6913081, 6767869, 6672385, 6660694, 6516885, 6109350, 5435389, 5209296, 5222556, 5222557, 5211235, 5101901 и публикации патентной заявки США № 2004/0177957. Дополнительные относящиеся к изобретению решения можно найти в патентах США № 5722490, 6125932, 4064938, 5355949, 5896928, 6622794, 6619397, публикации \УО 2007/094897, международной патентной заявки РСТ/И82004/01599. Дополнительную информацию можно также найти в РепЬейЬу & ЗйаидЬпекку, 8РЕ Моподгарй 8епек - 8апб Соп!го1, Ι8ΒΝ. 1-55563-041-3 (2002); Веппей е! а1. Оеадп Ме!1обо1оду Гог 8е1есйоп οί Ηοπζοηίαΐ Ореп-Но1е 8апб Соп!го1 Сотр1е!юпк 8ирройеб Ьу Ие1б Саке Н18!опе8, 8РЕ 65140 (2000); ΤίΓΠπ е1 а1. Άν Сгйепа Гог Сгауе1 апб 8сгееп 8е1есйоп Гог 8апб Сопйо1, 8РЕ 39437 (1998); \Уопд С.К. е! а1. Оеадп, Ехесийоп, апб Еуа1иайоп оГ Егас апб Раск (Е&Р) ТгеаГшепГк ш Ипсоп8о11ба!еб 8апб Еогтайопк ш !1е Си1Г оГ Мехюо, 8РЕ 26563 (1993); Т.М.У. Кащег е! а1. ΙπΠον Апа1у818 апб Орйт^ζайоη оГ 81ойеб Ьтегк, 8РЕ 80145 (2002); Уи1а Тапд е! а1. РегГогшапсе оГ НоШоп1а1 \Уе11к Сотр1е!еб \\Й11 81ойеб Ьшегк апб РегГогабопк, 8РЕ 65516 (2000) и Сгауек, \У.С., е!. а1. \Уог1б Ой Ма!иге Ой & Сак ^е11к Оо\\т11ю1е йетеб1айоп НапбЬоок, Си1Г РиЫщЬшд Сотрапу (2004).
- 2 018184
Сущность изобретения
Согласно изобретению создана система для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов, содержащая первый трубчатый элемент, образующий канал внутреннего потока, по меньшей мере частично, образующий область внешнего потока и содержащий проницаемый участок, создающий гидравлическое сообщение между областью внешнего потока и каналом внутреннего потока, и композицию твердых частиц, расположенную в области внешнего потока и содержащую множество частиц, связанных реакционноспособным связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом частицы, высвобожденные из композиции, перемещаются в области внешнего потока и, по меньшей мере, по существу, удерживаются в области внешнего потока для образования накопления твердых частиц, по меньшей мере, по существу, блокирующего проницаемый участок первого трубчатого элемента.
Композиция твердых частиц может содержать множество частиц различных размеров.
Композиция твердых частиц может быть неподвижно закреплена в области внешнего потока до их высвобождения связующими материалами.
Связующий материал может включать в себя по меньшей мере одну композицию, выбранную из следующего: силикат калия и мочевина; силикат калия и формамид; этилполисиликат, хлористоводородная кислота и этанол.
Запускающей текучей средой может быть по меньшей мере одна водная текучая среда.
Система может дополнительно содержать по меньшей мере один камерный изолятор, расположенный в области внешнего потока и способный, по меньшей мере частично, блокировать поток частиц в области внешнего потока для инициирования накопления твердых частиц.
По меньшей мере две композиции твердых частиц могут быть размещены в области внешнего потока и приспособлены для совместного ступенчатого размещения частиц и ступенчатой блокировки области внешнего потока.
В другом варианте выполнения система для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов содержит первый трубчатый элемент, образующий канал внутреннего потока и содержащий проницаемый участок, создающий гидравлическое сообщение с каналом внутреннего потока, внешний элемент, имеющий внутреннюю поверхность, радиально разнесенную с внешней поверхностью первого трубчатого элемента, при этом первый трубчатый элемент и внешний элемент, по меньшей мере частично, образуют область внешнего потока, внешний элемент содержит проницаемый участок, обеспечивающий ввод в область внешнего потока, создавая путь потока между вводом внешнего элемента и проницаемым участком первого трубчатого элемента, и композицию твердых частиц, размещенную в области внешнего потока, по меньшей мере частично, на пути потока и содержащую множество частиц, связанных реакционноспособным связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом, по меньшей мере, некоторые из высвобожденных частиц накапливаются, образуя накопление твердых частиц, по меньшей мере, по существу, блокирующее проницаемый участок первого трубчатого элемента.
По меньшей мере один из проницаемого участка первого трубчатого элемента, проницаемого участка внешнего элемента и их комбинация могут предотвращать вход пластовых частиц в канал внутреннего потока.
Частицы композиции могут быть выбраны по меньшей мере из одного: гравия, песка, карбоната, алеврита, глины или искусственных частиц.
Связующий материал может быть выбран с возможностью регулирования скорости высвобождения частиц из композиции твердых частиц.
Высвобождающиеся из композиции частицы могут проходить в области внешнего потока к проницаемому участку первого трубчатого элемента и имеют размеры, по меньшей мере, по существу, для их удержания в области внешнего потока проницаемым участком первого трубчатого элемента, образуя накопление твердых частиц, по меньшей мере, по существу, блокирующего проницаемый участок первого трубчатого элемента.
Композиция твердых частиц может содержать частицы, имеющие различные размеры. Частицы композиции могут иметь размеры по меньшей мере от около 0,0001 до менее 100 мм.
Проницаемый участок первого трубчатого элемента может иметь заданный размер отверстий, и более 10% частиц композиции имеют размер, превышающий заданный размер отверстий первого трубчатого элемента.
Частицы композиции могут содержать материалы, выбранные для обеспечения реверсивного накопления твердых частиц.
Система может дополнительно содержать по меньшей мере один камерный изолятор, расположенный в области внешнего потока и способный, по меньшей мере частично, блокировать поток частиц в области внешнего потока для инициирования накопления твердых частиц.
- 3 018184
В еще одном варианте выполнения система для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов содержит эксплуатационную колонну, включающую в себя основную трубу с каналом внутреннего потока для приема текучих сред при расположении в среде ствола скважины в пласте, по меньшей мере одну камеру с изменением пути потока, образованную в эксплуатационной колонне и связанную с основной трубой, и содержащую разнесенные внутренний и внешний проницаемые участки, предназначенные для образования пути потока между внешним проницаемым участком и внутренним проницаемым участком, при этом внутренний проницаемый участок создает гидравлическое сообщение между камерами с изменением пути потока и каналом внутреннего потока, и внешний проницаемый участок создает гидравлическое сообщение между средой в стволе скважины и камерой с изменением пути потока, фильтр из связанных частиц, расположенный, по меньшей мере частично, на пути потока между внутренним и внешним проницаемыми участками и содержащий множество твердых частиц, связанных вместе связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом частицы, высвобождающиеся из фильтра, имеют размеры, по меньшей мере, по существу, для их удержания внутренним проницаемым участком так, что частицы накапливаются вблизи внутреннего проницаемого участка, по меньшей мере, по существу, для блокировки внутреннего проницаемого участка, ограничивая гидравлическое сообщение между камерой с изменением пути потока и каналом внутреннего потока.
Частицы фильтра могут быть выбраны по меньшей мере из одного: гравия, песка, карбоната, алеврита, глины или искусственных частиц.
Связующий материал может регулировать скорость высвобождения частиц из фильтра.
Внутренний проницаемый участок может иметь заданный размер отверстий, при этом более 10% частиц фильтра имеют размер, превышающий заданный размер отверстий внутреннего проницаемого участка.
Согласно изобретению создан способ регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов, содержащий следующие стадии:
обеспечение колонны добычи/нагнетания, включающей в себя основную трубу с каналом внутреннего потока для приема текучих сред при расположении в среде ствола скважины в пласте;
образование по меньшей мере одной области внешнего потока, расположенной на расстоянии от канала внутреннего потока внутренним проницаемым участком;
обеспечение фильтра из связанных твердых частиц, связанных вместе связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом высвобожденные частицы фильтра имеют размеры для накопления в области внешнего потока и, по меньшей мере, по существу блокировки входа текучих сред в канал внутреннего потока; и размещение фильтра из связанных твердых частиц в области внешнего потока.
Образование по меньшей мере одной области внешнего потока может включать в себя обеспечение внешнего кожуха, разнесенного с основной трубой колонны добычи/нагнетания, и образование по меньшей мере одной камеры регулирования расхода, имеющей по меньшей мере один ввод в область внешнего потока.
Ввод в область внешнего потока может быть расположен на расстоянии от внутреннего проницаемого участка основной трубы.
Способ может дополнительно содержать размещение колонны добычи/нагнетания в скважине и управление работой скважины, связанной с добычей углеводородов, при этом эксплуатационная колонна действует в первой конфигурации до контакта с запускающими текучими средами и высвобождения частиц и действует во второй конфигурации после накопления высвобожденных из фильтра частиц.
Скважина может управляться как эксплуатационная скважина.
Способ может дополнительно содержать реверсирование блокирующего накопления твердых частиц в области внешнего потока.
Способ может дополнительно содержать добычу углеводородов из скважины.
Краткое описание чертежей
Упомянутые выше и другие преимущества настоящего изобретения могут стать очевидными после прочтения следующего подробного описания со ссылками на чертежи.
На фиг. 1 показан вариант системы добычи углеводородов согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2А-2С показаны схематичные виды сбоку частичными вырезами системы контроля водопритока.
На фиг. 3 показан схематичный вид участка системы контроля водопритока.
На фиг. 4А-4С показаны схематичные виды участка системы контроля водопритока.
На фиг. 5А-5Р показаны различные виды и компоненты системы контроля водопритока.
На фиг. 6 показан схематичный вид сбоку собранной системы контроля водопритока.
На фиг. 7 показан схематичный вид сбоку систем контроля водопритока, размещенных в стволе добывающей скважины.
- 4 018184
На фиг. 8 показан схематичный вид сбоку систем контроля водопритока, размещенных в стволе добывающей скважины.
На фиг. 9 показан схематичный вид участка системы контроля водопритока.
На фиг. 10А и 10В показаны схематичные виды участков систем контроля водопритока.
На фиг. 11 показан схематичный вид участка системы контроля водопритока.
На фиг. 12 показан схематичный вид участка системы контроля водопритока.
На фиг. 13 показан схематичный вид участка системы контроля водопритока.
На фиг. 14 показана схема последовательности операций способов настоящего изобретения.
На фиг. 15 показана схема последовательности операций способов настоящего изобретения.
Подробное описание
В следующем разделе подробного описания описаны специфические варианты осуществления настоящего изобретения, связанные с его предпочтительными вариантами осуществления. Вместе с тем, хотя следующее описание является специфичным для вариантов конкретного осуществления или конкретного использования настоящих технических средств, оно направлено на то, чтобы быть иллюстративным и просто давать описание примеров осуществления изобретения. Более того, в случае, если конкретный аспект или признак описан применительно к конкретному варианту осуществления, такие аспекты и признаки можно находить и/или реализовать с другими вариантами осуществления настоящего изобретения, где целесообразно. Соответственно, изобретение не ограничивается конкретными вариантами осуществления, описанными ниже, напротив, изобретение включает в себя все альтернативы, модификации и эквиваленты, подпадающие под реальный объем прилагаемой формулы изобретения.
Настоящее изобретение относится к системам и способам регулирования потока текучей среды через эксплуатационные трубы для обеспечения и/или осуществления добычи углеводородов из эксплуатационных скважин. Согласно настоящему изобретению фильтр из связанных твердых частиц объединен с камерой регулирования расхода для создания системы регулирования текучей среды с возможностью ограничения или предотвращения притока нежелательных текучих сред в эксплуатационную трубу, не требуя мониторинга или вмешательства операторов. Упоминаемые в данном документе текучие среды, подлежащие регулированию настоящими системами и способами, включают в себя жидкие и газообразные текучие среды. Присутствие воды в текучей среде добычи относится в данном документе к запускающему условию. Упоминаемая вода относится к водным текучим средам, в общем, и включает в себя любые текучие среды добычи, в которых присутствует вода. Как рассмотрено более подробно ниже, фильтры из твердых частиц настоящего изобретения можно выполнить для реагирования на различные запускающие условия, такие как увеличенные или уменьшенные концентрации воды в текучих средах добычи.
Хотя настоящее изобретение относится в основном к эксплуатационным колоннам и операциям добычи, принципы и уроки настоящего изобретения и поэтому объем формулы изобретения заключают в себе практическое применение настоящих технологий в нагнетательных скважинах и операциях закачки. В операциях закачки, например, некоторые профили нагнетания в коллектор необходимы для эффективного выполнения целей нагнетания, таких как заводнение, кислотная обработка пласта и т.д. Вместе с тем, при использовании заводнения, например, закачиваемая вода часто идет по пути наименьшего сопротивления через пласт после выхода из колонны закачки. В зависимости от пласта и коллектора путь наименьшего сопротивления может не совпадать с необходимым профилем нагнетания. Например, вода заводнения обычно предназначается для прохода через области низкой проницаемости для заводнения или выталкивания нефти к эксплуатационной скважине. Вместе с тем, если имеются области более высокой проницаемости, такие как области естественной высокой проницаемости, естественные разрывы, наведенные разрывы, каналы гидроразрыва и т.д., вода должна естественно проходить в данном направлении, уменьшая эффективность обработки и возможно приводя к раннему прорыву воды в эксплуатационных скважинах. Аналогично, операции закачки, такие как кислотная обработка пласта, могут иметь проектные области применения кислоты, и кислота может иметь естественное соответствие с конкретными признаками пласта, которые могут не всегда быть одинаковыми. С использованием технологий, систем и способов, описанных в данном документе, секции колонны закачки можно избирательно закрывать или, по меньшей мере, по существу, блокировать для ограничения прохода потока текучих сред через данную секцию. Хотя текучие среды могут все равно контактировать с пластом, примыкающим к блокированной секции, они выполняют это после преодоления трения в кольцевом пространстве необходимой проектной зоны до зоны поглощения.
Как должно быть понятно из описания ниже, системы и способы настоящего изобретения можно приспосабливать для создания беспрепятственного потока, после которого следует ограниченный поток после удовлетворения запускающему условию. Запускающее условие может быть естественно возникающим, таким как водоприток из пласта, или может быть создано оператором. Например, запускающую текучую среду можно по плану закачивать в операции нагнетания для корректировки профиля закачки. Дополнительно, ограниченный профиль потока можно реверсировать в некоторых вариантах реализации. При реверсировании как в операциях закачки, так и добычи можно использовать закачиваемую текучую среду или естественно поступающую текучую среду. Хотя вода является текучей средой, которую
- 5 018184 можно использовать как запускающую текучую среду, другие текучие среды, включающие в себя жидкости и газы, можно выбирать в качестве запускающих текучих сред. На выбор частиц для фильтра из твердых частиц, выбор связующих материалов и выбор запускающих текучих сред может влиять коллектор, пласт и планирующиеся работы. Хотя описание, приведенное ниже, относится в основном к водным запускающим текучим средам и регулированию водопритока в операциях добычи, фильтры из связанных частиц можно использовать в различных конфигурациях и вариантах реализации.
Фильтр из связанных частиц размещен в камере регулирования расхода и выполнен с возможностью высвобождения частиц из фильтра при создании заданного условия, такого как контакт с водой или другой нежелательной текучей средой. Например, фильтр может включать в себя связующие вещества, выбранные для растворения в воде (или при других условиях) для высвобождения связанных частиц. Высвобожденные частицы затем транспортируются по путям потока в камере регулирования расхода и накапливаются в камере регулирования расхода таким способом, чтобы сдерживать, ограничивать или, по меньшей мере, по существу, предотвращать проход потока текучей среды через камеру регулирования расхода. Варианты реализации настоящих систем и способов могут обеспечивать вход текучих сред добычи в эксплуатационную колонну насосно-компрессорных труб в некоторых интервалах добычи, ограничивая при этом такой приток в других интервалах добычи. Например, настоящие системы и способы используют отсеки или камеры в эксплуатационной колонне, такие как в секциях инструмента или трубах, соединенных с эксплуатационной насосно-компрессорной трубой для создания локализованных накоплений твердых частиц при поступлении воды.
На фиг. 1 показан вариант системы 100 добычи углеводородов согласно некоторым аспектам настоящего изобретения. В системе 100 добычи плавучая установка 102 добычи соединена с морской донной фонтанной арматурой 104, расположенной на морском дне 106. Система 100 добычи показана в качестве примера, и настоящие технические средства можно применять для добычи или нагнетания текучих сред с любой подводной платформы или наземной площадки. Соответственно, система добычи может включать в себя показанную плавучую установку 102 добычи или любые другие подходящие установки добычи.
Плавучая установка 102 добычи выполнена с возможностью осуществления мониторинга и добычи углеводородов из одного или нескольких подземных пластов, таких как подземный пласт 107, который может включать в себя интервалы 108а-108п совместной эксплуатации через одну скважину, где η любое целое число, с углеводородами, такими как нефть и газ. Для обеспечения доступа к интервалам 108а108п добычи плавучая установка 102 добычи соединяется с морской донной фонтанной арматурой 104 и регулирующей задвижкой 110 посредством гибкого шлангокабеля 112 управления. Гибкий шлангокабель 112 управления может функционально соединяться с эксплуатационной насосно-компрессорной трубой для подачи углеводородов от морской донной фонтанной арматуры 104 на плавучую установку 102 добычи, трубой управления для гидравлических или электрических устройств и кабелем управления для связи с другими устройствами в стволе 114 скважины.
Для обеспечения доступа к интервалам 108а-108п добычи ствол 114 скважины проходит сквозь морское дно 106 на глубину, на которой стыкуется с интервалами 108а-108п добычи. Ствол скважины может быть пробурен горизонтально, вертикально или в любых различных направлениях, как показано на наклонно-направленном стволе скважины фиг. 1. Интервалы 108а-108п добычи, которые можно именовать интервалами 108 добычи, могут включать в себя различные слои или интервалы породы, которые могут содержать или не содержать углеводороды и можно именовать зонами. Как описано выше, морская донная фонтанная арматура 104, установленная на устье ствола 114 скважины на морском дне 106, создает стыковочный узел между устройствами в стволе 114 скважины и плавучей установкой 102 добычи. Соответственно, морская донная фонтанная арматура 104 может соединяться с эксплуатационной колонной 120 для создания путей прохождения текучей среды между интервалами 108 добычи и шлангокабелем 112 управления и любыми другими трубами, трубками, линиями или другими устройствами, расположенными за пределами ствола скважины с целью сбора или перемещения добытых текучих сред и/или управления, и/или мониторинга операций.
В стволе 114 скважины система 100 добычи может также включать в себя дополнительное оборудование для обеспечения доступа к интервалам 108а-108п добычи. Например, обсадная кондукторная колонна 116 может устанавливаться от морского дна 106 до места с конкретной глубиной под морским дном 106. Внутри обсадной кондукторной колонны 116 может устанавливаться промежуточная или эксплуатационная обсадная колонна 118, которая может проходить вниз приблизительно до глубины интервала 108 добычи и может использоваться для обеспечения крепления стенок ствола 114 скважины. Обсадная кондукторная колонна 116 и обсадная эксплуатационная колонна 118 могут цементироваться неподвижно в стволе 114 скважины для дополнительной стабилизации ствола 114 скважины. Внутри колонн 116 и 118, соответственно, можно устанавливать эксплуатационную колонну 120 насоснокомпрессорной трубы для создания пути прохода через ствол 114 скважины потока углеводородов и других текучих сред. Эксплуатационной колонной 120 насосно-компрессорной трубы именуют собранные вместе трубы и трубные секции, проходящие от морского дна в ствол скважины. Соответственно, эксплуатационная колонна насосно-компрессорной трубы включает в себя обычные эксплуатационные на
- 6 018184 сосно-компрессорные трубы и секции инструмента и другие трубные элементы, соединяющие эксплуатационные насосно-компрессорные трубы вдоль длины ствола скважины.
На отрезке длины эксплуатационной колонны насосно-компрессорных труб можно использовать подземный предохранительный клапан 122 для перекрывания потока текучих сред из эксплуатационной колонны насосно-компрессорных трубы 120 в случае разрыва, поломки или других непредвиденных событий над подземным предохранительным клапаном 122 или под ним. Дополнительно, пакеры 124а124п можно использовать для разобщения конкретных зон в кольцевом пространстве ствола скважины. Пакеры 124а-124п могут включать в себя внешние пакеры обсадной колонны, такие как ЯетеИРаскег™ (НаШЬийоп), МРак Раскег (Вакег 011 Тоок). или любые другие подходящие пакеры для обсаженного или необсаженного ствола скважины, в зависимости от ситуации.
Кроме упомянутого выше оборудования, можно использовать другие устройства или инструменты, такие как системы 200а-200п регулирования расхода, для управления потоком текучих сред и/или частиц в эксплуатационной колонне 120 насосно-компрессорных труб. Системы 200а-200п регулирования расхода, которые можно именовать в данном документе системой (системами) 200 регулирования расхода, могут включать в себя просверленные хвостовики, щелевые хвостовики, автономные противопесчаные фильтры, фильтры, заранее заполненные гравием, фильтры с проволочной обмоткой, мембранные фильтры, раздвижные фильтры и/или фильтры из проволочной сетки. Системы 200 регулирования расхода дополнительно описаны в данном документе и показаны на других фигурах. Системы 200 регулирования расхода могут управлять потоком углеводородов и других текучих сред и частиц из интервалов 108 добычи в эксплуатационную колонну 120 насосно-компрессорных труб.
Как указано выше, многие скважины имеют несколько интервалов заканчивания, и взаимосвязь контакта углеводород/вода, а также тенденция опесчанивания могут изменяться от одного интервала к другому и с течением времени в одном интервале. В настоящее время возможности прогнозировать начало поступления песка и/или воды являются ограниченными. Во многих скважинах совместная эксплуатация через одну скважину интервалов 108а-108п добычи может быть предпочтительной для упрощения заканчивания и эксплуатации скважины и максимизирования экономического эффекта, что особенно справедливо для глубоководных скважин, скважин в удаленных регионах, и/или для извлечения экономически граничных запасов. Основным риском в данных мероприятиях является то, что вынос песка на поверхность и/или прорыв воды в любом одном интервале ставит под угрозу добычу углеводородов, а также любое извлечение оставшихся запасов.
Для разрешения данных проблем обычно применяют различные способы борьбы с поступлением песка и воды. Например, обычные способы борьбы с поступлением песка включают в себя использование автономных противопесчаных фильтров (также известных как фильтры с естественным заполнением песком), гравийных фильтров, гидроразрыва с установкой сетчатого фильтра и раздвижных фильтров. Данные способы ограничивают поступление песка, но по конструкции не способны ограничивать или предотвращать поступление конкретной текучей среды (т.е. регулирование притока текучей среды является одинаковым вне зависимости от типа поступающей текучей среды, является ли она углеводородом, водой или другой текучей средой). Дополнительно к этому, обычные механические способы борьбы с водопритоком включают в себя закачку цемента, использование мостовых пробок, компоновок двойных пакеров и/или раздвижных труб и ремонтных накладок. Кроме того, в некоторых других скважинах способы могут использовать способы химической изоляции, такие как избирательная обработка приствольной зоны, использование модификаторов относительной проницаемости, обработки гелями и/или обработки смолами. Данные способы требуют проведения геотехнических мероприятий в скважине, и их результаты не являются согласующимися вследствие сложности прогнозирования синхронизации, места и механизма водопритока в течение срока службы скважины. В некоторых условиях, таких как в глубоководных скважинах, скважинах с высоким давлением, высокой температурой и скважинах в удаленных регионах, геотехнические мероприятия в скважине часто являются дорогостоящими, рискованными и в некоторых случаях даже невозможными.
Несмотря на различные используемые способы, имеющаяся технология регулирования водопритока является, в общем, сложной и дорогой. Действительно, высокая стоимость и сложность обычного регулирования расхода, технологий дистанционного управления и геотехнических мероприятий, использующихся для решения проблем воды и/или песка, часто поднимают стоимость экономически граничных проектов выше предела экономической целесообразности для данного месторождения или скважины. Результатом нерегулируемого водопритока в скважину может явиться потеря добычи углеводородов и/или требование бурения новых скважин в регионе. Необходимо создание простой, более дешевой альтернативы для понижения порога экономической целесообразности для экономически граничных запасов и улучшения экономической отдачи для других скважин и месторождений. Система 200 регулирования расхода в соответствии с ее одним вариантом выполнения подробно показана на фиг. 2-13 и описана ниже.
На фиг. 2А-2С показаны схематичные виды системы 200 регулирования расхода согласно настоящему изобретению. Система 200 регулирования расхода включает в себя такие компоненты, как основная труба 202, внешний кожух 204, внешний проницаемый участок 206, внутренний проницаемый уча
- 7 018184 сток 208, камерный изолятор 210 и фильтры 212 из твердых частиц. Данные компоненты использованы для управления потоком воды и частиц в эксплуатационную колонну 120 насосно-компрессорных труб, и, конкретнее, для управления потоком воды в основную трубу 202.
На фиг. 2А показан внешний кожух 204 с внешним непроницаемым участком 214 и внешним проницаемым участком 206. Внешний кожух 204 может быть выполнен из любых подходящих материалов и любым подходящим способом конструирования. Примеры способов и материалов можно найти в исполнении обычных систем борьбы с поступлением песка, таких как фильтры с проволочной обмоткой и материалы покрытия. Хотя на фиг. 2А показан внешний кожух 204 с внешними проницаемыми участками 206 и внешними непроницаемыми участками 214, адекватные системы 200 регулирования расхода можно конструировать без внешних непроницаемых участков 214.
Внешний проницаемый участок 206 можно выполнить проницаемым для углеводородов и других текучих сред любыми подходящими способами, такими как создание щелей, перфорации, промежутков между проволочной обмоткой и т.д. В некоторых вариантах осуществления внешний проницаемый участок 206 можно выполнить, по меньшей мере частично, блокирующим песок и другой материал из твердых частиц из интервалов 108 добычи и/или подземного пласта 107 зернистым материалом из интервалов 108 добычи и подземного пласта 107, которые именуются в данном документе как пластовые твердые частицы (в отличие от зернистого материала, являющегося компонентом систем регулирования расхода, рассматриваемых ниже).
На фиг. 2А-2С дополнительно показано, что система 200 регулирования расхода включает в себя множество камер 220 регулирования расхода с длиной 222 камеры, образованной продольным пространством между изоляторами 210. Как показано, внешний проницаемый участок 206 продольно разнесен с внутренним проницаемым участком 208 так, что внешний проницаемый участок 206 и внутренний проницаемый участок 208 не перекрываются. В таких вариантах реализации длину 222 камеры можно определить суммой длин внутреннего и внешнего проницаемых участков 206, 208, и данная длина может такую сумму превышать. Размер внешнего и внутреннего проницаемых участков 206, 208 можно изменять в зависимости от условий в скважине, таких как длина интервала 108 добычи, ожидаемая стабильность подземного пласта, ожидаемая водонасыщенность коллектора и/или окружающей площади, ожидаемый срок службы скважины и т.д. Например, камеры уменьшенной длины могут являться предпочтительными в вариантах реализации для более коротких интервалов для создания плотного контроля интервала. Аналогично, камеры увеличенной длины могут являться предпочтительными в вариантах реализации в более длинных интервалах для создания адекватного контроля по длине интервала. Предпочтительный уровень регулирования текучей среды в конкретном интервале можно определить характеристиками самого интервала и/или можно определить из локального опыта операторов скважин. Аналогично, хотя камеры регулирования расхода показаны соединенными последовательно друг с другом, в некоторых вариантах реализации систем регулирования расхода данного документа можно размещать системы регулирования расхода вдоль длины эксплуатационной колонны с другим разделением на обычной эксплуатационной насосно-компрессорной трубе систем регулирования расхода. Такой вариант реализации схематично показан на фиг. 1.
Хотя в системах регулирования расхода настоящего изобретения можно изменять размер проницаемых участков, размер камер регулирования расхода, соотношение между камерами регулирования расхода, размещение камер регулирования расхода в стволе скважины и другие конкретные параметры, принципы настоящего изобретения, создающего признаки регулирования расхода, сохраняются в различных вариантах осуществления, описанных, предложенных и/или на которые имеется ссылка в данном документе. По меньшей мере, некоторые из данных принципов показаны на фиг. 2В и 2С, дающих схематичные виды сбоку представленной системы регулирования расхода фиг. 2А, включающие в себя виды с частичным вырезом для иллюстрации элементов работы системы 200 регулирования расхода.
На фиг. 2В показано, что система 200 регулирования расхода может включать в себя множество камер 220 регулирования расхода, таких как показанные две с половиной камеры. Дополнительно, на фиг. 2В показано, что во внешнем кожухе 204 и снаружи основной трубы 202 находится фильтр 212 из связанных твердых частиц, который можно также именовать композиция 212 твердых частиц. Соответственно, композиция 212 твердых частиц расположена в области внешнего потока (лучше видно на фиг. 3-5). Как показано на фиг. 2В, композицию 212 твердых частиц первоначально размещают связанной с внешним проницаемым участком 206, находящимся под внешним проницаемым участком 206 и не перекрывающим внутренний проницаемый участок 208. На фиг. 2В показаны в двух обособленных камерах 220а и 220Ь регулирования расхода два различных сценария прохождения потока, с которыми можно встретиться во время добычи. В камере 220а регулирования расхода текучие среды, состоящие в основном, если не полностью, из углеводородов (текучая среда 224 с высоким содержанием углеводорода), показаны входящими через внешний проницаемый участок 206 и проходящими через и/или вокруг композиции 212 из твердых частиц. В отличие от этого, камера 220Ь регулирования расхода испытывает приток текучих сред, содержащих воду (текучая среда 226 с высоким содержанием воды). Поскольку текучие среды из интервала добычи редко являются исключительно углеводородом или исключительно водой, обособление между текучей средой 224 с высоким содержанием углеводорода и текучей средой
- 8 018184
226 с высоким содержанием воды может быть весьма тонким и может определяться оператором ствола скважины согласно принципам, описанным в данном документе.
На фиг. 2С и 2В можно видеть, что композиция 212 твердых частиц реагирует неодинаково на различные текучие среды 224, 226. На фиг. 2С показано, что текучая среда 224 с высоким содержанием углеводорода продолжает проходить через композицию 212 в камере 220а регулирования расхода. На фиг. 2С дополнительно показано, что камера 220Ь прореагировала на приток текучей среды 226 с высоким содержанием воды и эффективно закрыла внутренний проницаемый участок 208 камеры регулирования расхода. В сущности, композиция 212 камеры 220Ь регулирования расхода прореагировала, высвободив частицы композиции из твердых частиц, обеспечив их проход с текучими средами притока во внутренний проницаемый участок 208, где высвобожденные частицы 228 сдерживаются внутренним проницаемым участком 208 с образованием накопления 230 твердых частиц. Накопление 230 твердых частиц закрывает или, по меньшей мере, по существу закрывает, внутренний проницаемый участок 208, что препятствует, ограничивает, предотвращает или, по меньшей мере, по существу предотвращает вход текучей среды 226 с высоким содержанием воды в основную трубу 202. Соответственно, камера 220Ь действует, регулируя водоприток из интервалов добычи. Поскольку водоприток часто приносит поступление песка, закрытие камеры 220Ь должно также содействовать уменьшению поступления песка. Добываемые текучие среды 226, которые в ином случае вошли бы в основную трубу в камере 220Ь, могут проходить снаружи внешнего кожуха 204, соответственно, в интервале 108 добычи, и стараться войти через камеру 220а. Поскольку текучие среды, входящие в камеру 220а, загрязнены нежелательными текучими средами 226, реакцией камеры на нежелательные текучие среды может быть высвобождение частиц, закрывающих камеру 220а регулирования расхода.
Для фиг. 2А-2С, дающих представляющий изобретение вариант осуществления и показывающих несколько принципов и признаков настоящих систем 200 регулирования расхода, очевидными являются возможные изменения конкретного показанного варианта осуществления. Например, на фиг. 2А-2С показана система 200 с использованием основной трубы 202 и внешнего кожуха 204, где внешний кожух показан и описан на эксплуатационной колонне насосно-компрессорных труб, включающей в себя признаки борьбы с поступлением песка, такие как внешние и внутренние фильтры. Вместе с тем, внешний кожух 204 нет необходимости увязывать с эксплуатационной колонной 120 насосно-компрессорных труб и можно создавать на эксплуатационной обсадной колонне 118, где внешний проницаемый участок 206 создается перфорационными каналами в обсадной колонне. Такой вариант реализации схематично показан на фиг. 7 и дополнительно описывается ниже. Дополнительно или альтернативно, системы 200 регулирования расхода настоящего изобретения могут включать в себя внутренние и внешние проницаемые участки 208, 206, не разнесенные один от другого в продольном направлении, как показано на фиг. 2А2С. Например, можно иметь частичное или полное перекрывание двух проницаемых участков, как показано на фиг. 9, 11 и 12 и соответственно описано.
Системы 200 регулирования расхода, представленные в данном документе, содержат основную трубу 202 или другую эксплуатационную трубу для транспортировки текучих сред, имеющую дискретные проницаемые участки, обеспечивающие вход текучих сред в канал внутреннего потока основной трубы 202. Основная труба 202, по меньшей мере частично, образует область внешнего потока, в которой расположена композиция 212 твердых частиц, способная высвобождать частицы под воздействием некоторых запускающих условий, таких как поступление воды. Высвобожденные частицы затем проходят в область внешнего потока и накапливаются на проницаемых участках, задерживая, блокируя или иначе ограничивая или предотвращая проход потока текучих сред в канал внутреннего потока основной трубы или иначе образуя пробку из твердых частиц для полного или, по меньшей мере, по существу, блокирования потока текучих сред в основную трубу. Некоторые варианты реализации могут включать в себя элементы для дополнительного образования камер 220 регулирования расхода, обеспечивающих более тонкое регулирование потока текучей среды и/или содействие накоплению высвобожденных частиц на необходимых участках в области внешнего потока, таких как показаны на фиг. 5А-5Р и рассмотрены более подробно ниже.
Фильтр или композицию 212 из связанных твердых частиц можно выполнить любым подходящим способом с размещением в области внешнего потока, как описано выше. По меньшей мере, некоторые подходящие конфигурации должны стать ясными из описаний и фигур в данном документе, другие также относятся к объему настоящего изобретения. Фильтр или композицию 212 твердых частиц можно образовать связыванием любых подходящих частиц необходимым способом. В некоторых вариантах реализации связующее может быть основано на силикатах щелочных металлов. Примерами силикатов щелочных металлов могут являться однофазные текучие среды, выполненные с возможностью отверждения в цементирующий материал при повышенных температурах. Например, силикат калия и мочевина, силикат калия и формамид или этилполисиликат, НС1 и этанол можно комбинировать для создания приемлемого связующего вещества. Можно использовать другие подходящие связующие материалы, включающие в себя другие силикаты щелочных металлов и другие материалы.
- 9 018184
Силикаты щелочных металлов могут являться подходящими связующими веществами, когда запускающей текучей средой (или текучей средой, запускающей высвобождение частиц) является вода. То есть, когда системы 200 выполнены с возможностью регулирования расхода текучей среды из интервала добычи для ограничения водопритока, можно выбрать связующие вещества, реагирующие на присутствие воды, как описано при рассмотрении фиг. 2В и 2С. Системы 200 можно аналогично выполнить реагирующими на присутствие других текучих сред или материалов в текучих средах из интервала 108 добычи. Например, связующие вещества можно выбирать реагирующими на присутствие природного газа, обусловливающего закрытие или изоляцию камеры 220 регулирования расхода при поступлении природного газа или при поступлении природного газа в количествах или со скоростью, превышающей приемлемый уровень. Такая конфигурация может обеспечивать операторам регулирование поступления газа, с регулированием, при этом, природного давления вытеснения в коллекторе. Аналогично, связующие вещества можно выбирать по чувствительности к другим химикатам или материалам в добываемых текучих средах, таких сероводород, которые предпочтительно не пропускают через основную трубу.
Следует отметить, что различные камеры регулирования потока вдоль одной эксплуатационной колонны насосно-компрессорных труб можно выполнить для реагирования на различные запускающие текучие среды на основе оценок или знания условий в соответствующих интервалах 108 добычи, таких как является ли интервал добычи имеющим повышенное содержание газа или повышенное содержание воды. Вне зависимости от запускающего условия, под которое сконструирована камера регулирования расхода и/или система, связующие вещества, выбранные для связывания частиц, предпочтительно выбирают совместимыми с остальными операциями в стволе скважины, чтобы не повреждать оборудование или не испытывать неоправданных трудностей при их отделении от текучих сред добычи.
Также в отношении связующих веществ, использующихся для образования фильтра 212 из твердых частиц, тип используемого вещества и его прочность и свойства материала можно выбирать для регулирования скорости растворения цементирующего материала или скорости, с которой частицы высвобождаются, когда ствол скважины находится в режиме эксплуатации. Например, связующие вещества и в целом состав из твердых частиц можно выполнить удерживающим частицы, если концентрация воды в добываемых текучих средах находится ниже заданного порога. Альтернативно, связующие вещества можно выбирать реагирующими на такие параметры, как время, температуры, концентрации запускающих текучих сред, расходы текучих сред добычи и т.д. Более того, конфигурация самого фильтра 212 из твердых частиц, включающая в себя толщину и пористость или проницаемость фильтра из твердых частиц, может влиять на скорость растворения и, тем самым, на скорость высвобождения частиц. Каждый интервал добычи и/или оператор ствола скважины может иметь свои различные допуски в отношении любого одного или нескольких условий в стволе скважины. Настоящие системы и способы обеспечивают оператору регулирование расхода текучей среды в дискретных секциях ствола скважины на основе одного или нескольких данных условий, без нарушения при этом расхода в других секциях ствола скважины.
Частицы, подходящие для использования в составе 212, могут включать в себя гравий, песок, карбонат, алевриты, глины или другие зернистые материалы, такие как частицы, выполненные из полимеров или других материалов. По соображениям стоимости и совместимости, природные материалы, такие как гравий и песок, могут являться предпочтительными частицами для использования в подготовке фильтров 212 из твердых частиц. Вместе с тем, другие факторы, такие как регулируемость размера частиц и плотность укладки и/или влияние на добычу ствола скважины и/или оборудование, могут заставлять использовать другие зернистые материалы. Более того, частицы различных материалов можно комбинировать в фильтре из твердых частиц в зависимости от необходимых свойств фильтра из твердых частиц и/или получающегося в результате накопления твердых частиц.
Частицы, выбранные для включения в состав 212, могут иметь согласованные или изменяющиеся размеры и габариты. В общем, может быть предпочтительным включение в состав частиц с размером больше размера щелей или отверстий перфорации внутреннего проницаемого участка 208, так что частицы или, по меньшей мере, большинство частиц удерживаются в области внешнего потока и лишены возможности входа в канал внутреннего потока основной трубы 202. Соответственно, конфигурацию основной трубы 202 и, конкретно, конфигурацию внутреннего проницаемого участка 208, а также выбор частиц можно соотносить.
Как изложено в описании, приведенном выше, получающееся в результате накопление твердых частиц имеет низкую проницаемость и противодействует проходу потока через внутренний проницаемый участок 208. Проницаемость накопления 230 твердых частиц может зависеть от материалов твердых частиц, плотности, формы, размера, разнообразия и т.д. Включение частиц различных размеров в состав фильтра 212 из твердых частиц может быть выполнено смешиванием частиц различных размеров одного материала или смешиванием различных материалов. Например, песок и гравий можно включать в фильтр 212 для обеспечения разнообразия размеров частиц. Можно использовать другие смеси и варианты составов материалов из частиц. В некоторых вариантах реализации частицы могут включать в себя материалы, претерпевающие изменение под воздействием запускающего условия. Например, можно использовать полимеры, набухающие при контакте с водными текучими средами (или при других запус
- 10 018184 кающих условиях). В таких вариантах реализации относительно небольшой фильтр из частиц можно использовать для образования более крупного накопления твердых частиц в результате набухания частиц. Набухание может также способствовать улучшенному блокированию внутреннего проницаемого участка. Любые различные материалы можно использовать для создания данного набухания, некоторые примеры которых описаны выше.
Диапазоны размера частиц от субмикронного до нескольких сантиметров может создавать многообразие размеров частиц для увеличения плотности заполнения накопления 230, тем самым уменьшая проницаемость. Являющиеся примером, размеры частиц могут находиться в диапазоне от около 0,0001 до около 100 мм. Рассматривая распределение размеров частиц и внутреннюю проницаемость участка 208, частицы фильтра 212 можно выбирать для обеспечения превышения частицами по меньшей мере у 10 об.% частиц, размеров отверстий внутреннего проницаемого участка 208. Более предпочтительна еще большая доля частиц, превышающих размеры отверстий внутреннего проницаемого участка. Меньшая доля может также являться предпочтительной в некоторых обстоятельствах. В других ситуациях частицы, выбранные для фильтра 212, могут иметь разнообразие размеров, дающее в результате коэффициент однородности приблизительно больше 5. Коэффициент однородности является мерой сортировки частиц и задается составляющим 640/690, что является обычной практикой в промысловых измерениях размера частиц. В обычной практике, 640 указывает, что 40% всех частиц крупнее размера 640 частиц; аналогично, 690 указывает, что 90% всех частиц крупнее размера 690 частиц. Размер частиц можно измерять с использованием любых подходящих измерительных устройств. Например, просеивание можно использовать для измерения частиц с размерами в диапазоне от 0,037 до около 8 мм и лазерную дифракцию можно использовать для измерения размеров частиц в диапазоне от около 0,0001 до около 2 мм (например, можно использовать устройство МаЧегахег® производства Ма1уети). Другие системы и устройства можно использовать для измерения частиц за пределами данных диапазонов.
Факторы, отличные от размера (или в дополнение к размеру), могут влиять на плотность заполнения и/или проницаемость получающегося в результате накопления 230 твердых частиц. Например, формы и конфигурации частиц могут влиять на их способность плотно заполнять накопление 230 твердых частиц. Формы частиц непросто регулировать при работе с природными материалами, такими как песок и гравий, но, если используют материалы на основе полимеров или другие искусственные материалы в фильтре 212 из твердых частиц, частицы могут иметь нужную форму для обеспечения плотности заполнения. Дополнительно, плотность частиц и ориентация ствола скважины могут влиять на способность частиц перемещаться через область внешнего потока и заполнять накопления 230 твердых частиц. Частицы можно выбирать имеющими объем и плотность, приемлемые для распределения размеров частиц, необходимого для обеспечения достаточно высокой плотности заполнения и достаточно низкой проницаемости.
В некоторых вариантах реализации настоящей технологии можно реализовать способы определения или разработки предпочтительного состава 212 твердых частиц. В одном являющемся примером способе частицы различных размеров и/или конфигураций можно выбирать и смешивать на основе спрогнозированного, оцененного и/или рассчитанного профиля накопления при ожидаемых условиях в стволе скважины. Выбранные и смешанные частицы можно затем измерять для определения распределения по размеру и/или коэффициента однородности, причем данный этап может не являться необходимым при достаточном регулировании процесса выбора частиц. Частицы затем высвобождают в прототипе камеры регулирования расхода или макете камеры регулирования расхода, в которых созданы ожидаемые условия в стволе скважины. Затем обеспечивают образование накопления твердых частиц и измеряют его проницаемость. Если проницаемость является достаточно низкой, смесь, аналогичную смеси выбранных частиц, можно считать подходящей для практического применения в стволе скважины. Если проницаемость является слишком высокой, способ можно выполнить повторно до идентификации подходящего размера частиц и конфигурации смеси. В некоторых вариантах реализации смесь твердых частиц может дать в результате появление некоторых твердых частиц во внутреннем проницаемом участке 208 до образования накопления твердых частиц, достаточно блокирующего поток. Количество поступления твердых частиц можно контролировать на любом необходимом уровне посредством корректировки размеров частиц, формы, смешивания и т.д., а также изменением размеров отверстий внутреннего проницаемого участка 208.
Вариант фильтра из твердых частиц может включать в себя частицы различных размеров, при этом различные размеры соответствуют различным материалам. Используя частицы из различных материалов или составов, можно обеспечить допускающее реверсирование накопление в камерах регулирования расхода для выборочного блокирования и последующего обеспечения прохода потока через внутренний проницаемый участок. Например, может быть необходимо создание камеры регулирования расхода, блокирующей поток текучих сред добычи через камеру, когда текучие среды добычи включают в себя газ с превышением заданной концентрации. Соответственно, фильтр из твердых частиц может быть приспособлен для высвобождения частиц смешанного размера и смешанного состава, когда текучая среда соответствует заданным условиям. Использование более крупных и более мелких частиц обеспечивает эффективное уплотнение более мелких частиц внутри проницаемого участка против потока газа. Вместе с
- 11 018184 тем, может быть необходимым несколько позже обеспечить прохождение газа через камеру. По одному являющемуся примером сценарию может быть необходимым ограничение потока газа для поддержания природного давления вытеснения в скважине на время эксплуатации для добычи такого количества жидкости, которое является целесообразным. Вместе с тем, позже может стать предпочтительным отбор данных газов из скважины.
В таких обстоятельствах допускающее реверсирование накопление твердых частиц можно запускать для открытия внутреннего проницаемого участка. Допускающее реверсирование накопление твердых частиц можно запускать закачкой реверсивной текучей среды в ствол скважины, что можно выполнить любыми подходящими способами. В продолжение являющегося примером представленного сценария, реверсивная текучая среда может растворять более мелкие частицы или иначе воздействовать на них, при этом оставляя более крупные частицы на месте. Растворение более мелких частиц может открывать достаточно большие пустоты для обеспечения прохождения газообразных текучих сред добычи через внутренний проницаемый участок. В некоторых вариантах реализации создаваемые пустоты могут быть достаточно мелкими для ограничения или существенного сужения потока жидкостей через внутренний проницаемый участок. В других вариантах реализации допускающего реверсирование накопления твердых частиц частицы могут все быть выполнены близкими по размеру и/или из одинакового материала и реверсивная текучая среда может растворять или иначе удалять накопление полностью или частично. Соответственно, выбор размера частиц и материалов может быть обусловлен, по меньшей мере, условиями интервала добычи и условиями, подлежащими мониторингу для запуска накопления твердых частиц, и условиями, которые могут мотивировать реверс накопления твердых частиц.
Если на фиг. 2А-2С схематично показан вариант реализации настоящего изобретения, то на фиг. 313 показаны представленные дополнительно варианты осуществления и варианты реализации для дополнительного показа объема настоящего изобретения. Хотя на данных фигурах показано несколько примеров, объем настоящего изобретения выходит за рамки показанного относительно ограниченного числа вариантов реализации и включает в себя все изменения и эквиваленты показанных вариантов осуществления и формулы изобретения, приведенной ниже.
На фиг. 3 и 4А-4С показаны схематичные варианты настоящего изобретения, включающие в себя фильтр из связанных частиц, размещенный в области внешнего потока. На фиг. 3 и 4А, на каждой, представлена альтернативная начальная конфигурация камеры 220 регулирования расхода, где показана разница в расположении фильтра 212 из твердых частиц. На фиг. 3 схематично показан участок системы 200 регулирования расхода, расположенный в интервале добычи, содержащем текучие среды 109 добычи. Аналогично показанному на фиг. 2А-2С, система 200 регулирования расхода включает в себя основную трубу 202 с внутренним проницаемым участком 208 и включает в себя внешний кожух 204 с внешним проницаемым участком 206. Показанный внешний кожух 204 соответствует различным подходящим внешним кожухам, рассмотренным выше, таким как элемент внешнего фильтра, отрезок длины эксплуатационной обсадной колонны и т.д. Пространство между внешним кожухом 204 и основной трубой 202 образует область 216 внешнего потока в камере 220 регулирования расхода. Текучие среды 109 добычи из интервала добычи проходят через внешний проницаемый участок 206 в область 216 внешнего потока и затем проходят через внутренний проницаемый участок 208 во внутренний канал 218 потока, как показано стрелками 232 направления потока.
На фиг. 3 показан фильтр 212 из твердых частиц, расположенный в области 216 внешнего потока и вблизи внутреннего проницаемого участка 208 (в сравнении с вариантом осуществления, показанным на фиг. 4А). Фильтр 212 расположен так, что находится в контакте с текучими средами 109 добычи, проходящими через область 216 внешнего потока. Текучие среды 109 добычи контактируют с фильтром 212 при прохождении потока текучих сред вокруг краев фильтра 212. В некоторых вариантах реализации фильтр 212 может быть пористым или иначе выполненным для обеспечения прохода текучих сред 109 добычи через фильтр или участки фильтра из твердых частиц. Как рассмотрено выше и лучше показано на фиг. 4А-4С, фильтр 212 способен высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами и/или запускающими условиями (такими как время, концентрация конкретных химикатов или текучих сред, прошедшее время воздействия конкретных условий и т.д.) и внутренний проницаемый участок 208 выполнен с возможностью удержания, по меньшей мере, некоторых из высвобожденных частиц для образования накопления твердых частиц, блокирующего внутренний проницаемый участок.
На фиг. 4А-4С показаны другие возможные конфигурации фильтра 212 из твердых частиц в области 216 внешнего потока. На фиг. 4А показаны все компоненты, аналогичные компонентам на фиг. 3, но с расположением фильтра из твердых частиц на противоположном от внутреннего проницаемого участка 208 конце камеры 220 регулирования расхода. Поскольку камеру 220 регулирования расхода можно создать любой подходящей длины или конфигурации с внутренними и внешними проницаемыми участками, расположенными в любом подходящем положении один относительно другого и относительно общей длины камеры регулирования расхода, на различных видах фиг. 2-4 показаны только являющиеся примерами конфигурации, не ограничивающие расстояния, формы, или конфигурации фильтров из твердых частиц. При расположении фильтра 212 в области 216 внешнего потока и на пути потока, образованном в нем для текучих сред 109 добычи, перемещающихся по пути к внутреннему каналу 218 потока,
- 12 018184 фильтр 212 способен реагировать на условия в текучих средах добычи и закрывать камеру регулирования расхода в зависимости от ситуации.
На фиг. 4В и 4С показаны воздействия запускающей текучей среды на фильтр 212 из твердых частиц. На фиг. 4В схематично представлены условия в камере 220 регулирования расхода после воздействия текучих сред 109 добычи на фильтр 212 для высвобождения всех частиц (высвобожденных частиц 228), сцементированных в фильтре из твердых частиц, под действием запускающих текучих сред и/или запускающих условий в течение достаточного времени. На фиг. 4В показаны все высвобожденные частицы 228 в одновременном движении (т.е. еще не образующие накопление 230 твердых частиц). Такое состояние может существовать в камере 220 регулирования расхода, когда фильтр 212 выполнен со связующим веществом, способным быстро высвобождать частицы при наличии запускающего условия. Альтернативные связующие вещества и/или конфигурации фильтра из частиц могут иметь более медленное высвобождение с достаточно долгим удержанием, по меньшей мере, некоторых частиц в фильтре 212, так что высвобожденные частицы 228 начинают образовывать накопления 230 твердых частиц до высвобождения последних твердых частиц.
На фиг. 4С показана камера 220 регулирования расхода в закрытом состоянии. Конкретнее, высвобожденные частицы уже образовали накопление 230 твердых частиц, примыкающее к внутреннему проницаемому участку 208 для изоляции или, по меньшей мере, по существу изоляции внутреннего проницаемого участка. Как указано стрелками 232 направления потока, поток текучих сред 109 добычи в камеру 220 регулирования расхода блокирован или, по меньшей мере, по существу блокирован накоплением 230 твердых частиц. Накопление 230 твердых частиц показано схематично; должно быть ясно, что фактические накопления твердых частиц не могут образоваться с такими точными и очерченными границами. Более того, накопления 230 твердых частиц могут образовываться с полным заполнением области внешнего потока, примыкающей к внутреннему проницаемому участку 208, или система 200 регулирования расхода может быть выполнена для образования пробки из твердых частиц, действующей с блокированием потока текучей среды в области 216 внешнего потока. Способ накопления высвобождающихся частиц 228 в области 216 внешнего потока должен зависеть от ряда факторов, включающих в себя размер, форму и плотность частиц, конфигурации и условий в области 216 внешнего потока и других свойств ствола скважины и/или добываемых текучих сред, как описано, по меньшей мере частично, выше и показано на других фигурах настоящего описания.
На фиг. 5А-5Р показаны различные виды являющихся примерами систем регулирования расхода. В характерном варианте осуществления, показанном на фиг. 5А-5Р, система 300 регулирования расхода выполнена в виде пары концентрических труб, указанных как первый трубчатый элемент 302 и второй трубчатый элемент 304, которые можно включать в состав эксплуатационной колонны насоснокомпрессорных труб. На фиг. 5А и 5В даны изометрический вид и вид с торца соответственно первого трубчатого элемента 302, на фиг. 5С и 5Ό даны изометрический вид и вид с торца соответственно второго трубчатого элемента 304, и на фиг. 5Е и 5Р даны изометрический вид и вид с торца соответственно первого и второго трубчатых элементов, собранных для создания системы 300 регулирования расхода, включающей в себя множество камер 320 регулирования расхода.
На фиг. 5А и 5В показан вариант осуществления основной трубы 302 и осевых стержней 334, соединенных вместе. Основная труба 302, которую можно именовать трубой внутреннего потока или первым трубчатым элементом, может быть секцией трубы с каналом 318 внутреннего потока и одним или несколькими отверстиями, такими как щели 336, создающие внутренний проницаемый участок 308. Осевые стержни 334, которые могут быть расположены продольно или по существу продольно вдоль основной трубы 302, можно соединять с основной трубой 302 сваркой или другими аналогичными способами. Например, стержни 334 можно прикреплять к основной трубе 302 сваркой и/или скреплять сваркой с концевыми крышками. Дополнительно или альтернативно, осевые стержни 334 можно удерживать на месте взаимодействием первого трубчатого элемента 302 и второго трубчатого элемента 304, производящими давление на осевые стержни. Как дополнительные альтернативы осевые стержни 334 можно соединять со вторым трубчатым элементом 304 (фиг. 5С и 5Ό) любым подходящим способом. Например, осевые стержни 334 можно приваривать ко второму трубчатому элементу 304, который можно выполнить прижимающим осевые стержни к первому трубчатому элементу 302. Дополнительно или альтернативно, осевые стержни 334 можно располагать в углублениях в первом и/или втором трубчатых элементах для удержания надлежащей ориентации осевых стержней. Основные трубы 302 и осевые стержни 334 можно выполнять из углеродистой стали или сплава, устойчивого к коррозии, в зависимости от требуемого уровня коррозионной устойчивости или необходимого для конкретного варианта применения. Выбор материалов может быть аналогичным выбору материалов для применения в обычном фильтре. Для альтернативной изометрии частичного вида основной трубы 302 и осевых стержней 334 вид сечения различных компонентов по линии 5В показан на фиг. 5В.
Как показано на фиг. 5А, щели 336 выполнены с возможностью создания внутреннего проницаемого участка 308, рассмотренного выше. Соответственно, щели 336 можно приспособить для предотвращения прохода, по меньшей мере, некоторого количества частиц, высвобожденных из фильтра из твердых частиц, используемого в конкретной системе 300 регулирования расхода. Например, ширину и/или дли
- 13 018184 ну щели можно модифицировать под распределение частиц по размерам в фильтре из твердых частиц.
На фиг. 5А дополнительно показано, что щели 336 внутреннего проницаемого участка 308 расположены примыкающими к изолирующим деталям 310 камер. Камерные изоляторы 310 можно выполнить из материалов, аналогичных материалам основной трубы 302 и/или осевых стержней 334 или отличающихся от них. Материал, выбранный для камерных изоляторов 310, может быть долговечным для работы в условиях области внешнего потока (т.е. абразивного воздействия, давления и т.д.). Камерные изоляторы 310 можно соединять с основной трубой 302 и/или осевыми стержнями 334 сваркой или другими обычными способами, которые могут включать в себя один или несколько способов, описанных выше для осевых стержней. Камерные изоляторы 310 можно располагать примыкающими к каждому внутреннему проницаемому участку 308, как показано, или можно разносить с внутренним проницаемым участком. Дополнительно или альтернативно, камера 320 регулирования расхода, образованная между примыкающими изоляторами 310, может включать в себя несколько внутренних проницаемых участков 308.
В некоторых вариантах реализации высвобожденные частицы могут нуждаться в содействии изолятора 310 для начала накопления на внутреннем проницаемом участке 308. В других вариантах реализации конфигурация области 316 внешнего потока (см. фиг. 5Р) может быть достаточной для создания высвобождения частиц для начала накопления и образования пробки. Например, длина и площади сечения областей 316 внешнего потока (областей между осевыми стержнями 334) могут быть такими, что высвобожденные частицы естественно накапливаются и образуют пробку из твердых частиц в области внешнего потока. В качестве дополнительного примера область внешнего потока может быть областью между основной трубой и колонной обсадных труб, при этом гравийный фильтр или материалы заполнения фильтра, образующиеся при гидроразрыве, располагаются в кольцевом пространстве. В таких вариантах реализации материалы гравийного фильтра могут вызывать высвобождение частиц для накопления до достижения внутреннего проницаемого участка 308, и пробка из твердых частиц может образоваться на расстоянии от внутреннего проницаемого участка 308. Соответственно, хотя конфигурация внутреннего проницаемого участка 308 может зависеть от конфигурации фильтра из твердых частиц, указанное не является обязательным во всех вариантах реализации.
В продолжение рассмотрения щелей 336 фиг. 5А, щели можно дополнительно или альтернативно приспособить для обеспечения борьбы с поступлением песка для предотвращения или уменьшения прохождения потока пластовых частиц, таких как песок, между внешним участком основной трубы 302 и каналом 318 внутреннего потока. Например, щели 336 можно образовать согласно ΙπΠον Ληαΐνβίβ и ΘρΙίιηίζαΙίοη οί 81ойеб Ыиетв и РегГогтапсе οΓ Ηοπζοηίαΐ \Уе115 Сотр1е1еб νίΐΗ 81ойеб Ыиегв аиб РегГогаΐίοηβ. См. Τ.Μ.ν. Ка1вег е! а1., ΙηΓΙον Аиа1ув1в апб ΟρΙίιηίζαΙίοη оГ 81ойеб Ьшегв, 8РЕ 80145 (2002) и Уи1а Таид е! а1. РегГогтапсе оГ Ηοπζοηΐο1 \Уе115 Сотр1е!еб νίΐΗ 81ойеб Ьтегв аиб РетГотабопв, 8РЕ 65516 (2000). Дополнительно или альтернативно, констатируем, что внешний проницаемый участок 306 можно приспособить для обеспечения, в некоторой степени, борьбы с поступлением песка. Следует также отметить, что внутренний проницаемый участок 308 на первом трубчатом элементе 302 может иметь иные конфигурации, чем конфигурации со щелями 336. Например, можно использовать фильтры из проволочной сетки, перфорационные отверстия, фильтры с проволочной обмоткой или комбинации указанных или других обычных способов создания регулируемого или ограниченного доступа к основным трубам.
На фиг. 5С и 5Ό показан второй трубчатый элемент 304, который можно расположить вокруг первого трубчатого элемента 302 и осевых стержней 334 фиг. 5А и 5В. На фиг. 5С показан изометрический вид, а на фиг. 5Ό показан вид сечения по линии 5Ό. Второй трубчатый элемент 304 может быть секцией трубы с отверстиями или перфорационными отверстиями 338 по длине. Второй трубчатый элемент 304 можно выполнять из углеродистой стали или стойкого к коррозии сплава, как рассмотрено выше, применительно к первому трубчатому элементу. Можно использовать другие подходящие материалы в зависимости от ожидаемых условий, в которых систему регулирования расхода должны использовать.
Перфорационные отверстия 338 являются одним примером подходящего способа образования внешнего проницаемого участка 306. Перфорационные отверстия 338 могут иметь размер для минимизирования ограничений потока (т.е. размер, обеспечивающий проход частиц, таких как песок, через перфорационные отверстия 338) или их можно выполнить достаточно мелкими для ограничения потока песка и/или других пластовых материалов. Перфорационным отверстиям, например, можно придавать круглую форму, форму овалов и/или щелей. Хотя внешний проницаемый участок 306 можно создать с помощью перфорационных отверстий 338, указанный участок можно создать, как описано выше, и с помощью щелей, фильтра с проволочной обмоткой, фильтра из проволочной сетки, спеченного металлического фильтра или другими обычными способами, включающими в себя обычные способы борьбы с поступлением песка. В некоторых вариантах реализации отверстиям внешнего проницаемого участка 306, в виде перфорационных отверстий 338 или иным, можно придавать размеры для удержания высвобожденных частиц из сцементированного фильтра настоящего изобретения. Соответственно, конфигурация внешнего проницаемого участка 306 может зависеть от выбора материалов для фильтра из твердых частиц, и наоборот.
- 14 018184
На фиг. 5А, 5С и 5Е показано, что и первый трубчатый элемент 302, и второй трубчатый элемент 304 выполнены с проницаемыми и непроницаемыми участками. Конкретнее, можно видеть на фиг. 5Е, что первый трубчатый элемент 302 имеет внутренний проницаемый участок 308 и внутренний непроницаемый участок 324 и второй трубчатый элемент имеет внешний проницаемый участок 306 и внешний непроницаемый участок 314. На фиг. 5Е, аналогично фигурам, описанным выше, показаны внутренний и внешний проницаемые участки 308, 306 с разнесенным расположением так, что проницаемые участки не перекрывают друг друга. Хотя разнесенная конфигурация является подходящей для устройств регулирования расхода, такая конфигурация не требуется для успешной реализации настоящего изобретения, как должно быть видно на схематичных изображениях фиг. 9-14.
Использование проницаемых и непроницаемых участков в первом и втором трубчатых элементах обеспечивает создание камеры с изменением пути потока в системе регулирования расхода. Камера с изменением пути потока эффективно действует в качестве демпфирующей перегородки или средства отклонения потока для перенаправления потока с радиального направления притока на продольное направление и/или направление по окружности. Хотя указанное не требуется для практического применения настоящего изобретения, реализация с камерой с изменением пути потока может создавать дополнительные признаки для систем регулирования расхода настоящего изобретения. Например, перенаправление потока может уменьшать энергию в поступающей текучей среде притока, результатом чего может быть увеличение срока эксплуатации внутреннего проницаемого участка 308.
Срок эксплуатации внутреннего проницаемого участка 308 можно продлить посредством снижения давлений и усилий, стремящихся пробить фильтры или сетки внутреннего проницаемого участка. Известно, что фильтры и сетки, обычно использующиеся в устройствах борьбы с поступлением песка, имеют тенденцию к изнашиванию или иному появлению отверстий, нарушающих работу устройств борьбы с поступлением песка. Появление данных отверстий вызвано, по меньшей мере частично, усилиями, приложенными на фильтр текучими средами с утяжелителями, проходящими напрямую на фильтр или через него. Риск пластической деформации фильтра данными силами особенно увеличен в локализованных горячих точках (например, где потоки добычи сконцентрированы вследствие закупоривания окружающих областей). Данные локализованные горячие точки могут образоваться вследствие различных обстоятельств в стволе скважины, многие из которых не поддаются контролю операторов. В некоторых вариантах реализации камере регулирования расхода с измененным путем можно придать конфигурацию с перераспределением энергии входящих текучих сред и уменьшением энергии на критических точках с незначительным увеличением энергии, приходящейся на остальную часть внутреннего проницаемого участка 308. Перераспределение усилий на площади поверхности внутреннего проницаемого участка 308 увеличивает срок эксплуатации внутреннего проницаемого участка.
Когда используют камеру с изменением пути потока, внешний проницаемый участок можно выполнять различными подходящими способами. Например, может быть предпочтительным выполнение внешнего проницаемого участка с регулированием притока пластовых частиц, которые могут преждевременно блокировать внутренний проницаемый участок. Дополнительно или альтернативно, может быть предпочтительным выполнение внешнего проницаемого участка противодействующим образованию разрыва или отверстия под давлением текучей среды добычи.
После прохождения текучих сред добычи через внешний проницаемый участок 306 текучие среды добычи перенаправляют, и они проходят через область внешнего потока по пути к внутреннему проницаемому участку 308, где текучие среды должны вновь изменить направления для прохода через внутренний проницаемый участок и в канал 318 внутреннего потока. Когда текучие среды добычи проходят через область внешнего потока, энергия перераспределяется по профилю потока и риск образования горячих точек внутри проницаемого участка 308 минимизируется. В зависимости от конфигурации ствола скважины и системы регулирования расхода, данный поворот на внутреннем проницаемом участке 308 может быть поворотом на 180 или разворотом для соединения с потоком во внутреннем канале потока. Изоляторы 310 могут иметь конфигурацию для противостояния усилиям, прилагаемым к ним в результате данного перенаправления текучей среды на внутреннем проницаемом участке 308. Как можно видеть, поток текучей среды, динамически воздействующий на внутренний проницаемый участок 308, является по меньшей мере дважды демпфированным и перенаправленным, и его энергия уменьшена и/или перераспределена соответственно. Без привязки к теории, есть основания считать, что вариант реализации камеры с изменением пути потока должен дать в результате увеличенный срок эксплуатации внутреннего проницаемого участка 308 и/или улучшенную способность внутреннего проницаемого участка воспринимать условия в стволе скважины. Дополнительно или альтернативно, камера с изменением пути потока может обеспечивать создание внутреннего проницаемого участка 308 с разнообразными конфигурациями и/или из различных материалов.
На фиг. 5Е и 5Е показан вариант осуществления со вторым трубчатым элементом 304, расположенным вокруг первого трубчатого элемента 302 и осевых стержней 334. Второй трубчатый элемент 304 может быть скреплен с первым трубчатым элементом 302 посредством соединения с осевыми стержнями 334. Данное соединение можно выполнить сваркой или другими аналогичными способами, упомянутыми выше. В качестве одного примера второй трубчатый элемент 304 можно снабдить одним или не
- 15 018184 сколькими пазами или щелями (не показано) на внутренней поверхности, приспособленными для приема одного или нескольких осевых стержней 334. Второй трубчатый элемент 304 можно затем надвинуть на первый трубчатый элемент 302 и осевые стержни 334 с взаимосвязью между осевыми стержнями 334 и пазами на втором трубчатом элементе, удерживая угловую ориентацию между первым и вторым трубчатыми элементами. Компоновку первого трубчатого элемента 302, второго трубчатого элемента 304 и осевых стержней 334 можно затем скрепить вместе сваркой на концах 340 секции системы 300 регулирования расхода. Дополнительно или альтернативно, секции системы регулирования расхода могут заканчиваться концевыми крышками (не показано), которые можно сваркой или иначе соединить с одним или несколькими следующими элементами: первый трубчатый элемент 302, второй трубчатый элемент 304, осевые стержни 334 и камерный изолятор(ы) 310. Альтернативно, осевые стержни 334 можно скреплять со вторым трубчатым элементом 304 и затем надвигать их комбинацию на первый трубчатый элемент 302, указанную компоновку можно укомплектовывать и соединять вместе любым подходящим способом, таким как с использованием концевых крышек.
На фиг. 5Е показан вид сечения компоновки фиг. 5Е, включающей в себя первый трубчатый элемент 302, второй трубчатый элемент 304 и осевые стержни 334. На фиг. 5Е дополнительно показан канал внутреннего потока 318 и область 316 внешнего потока. Следует отметить, что на фиг. 5А-5Е показано использование восьми осевых стержней 334 с конкретной угловой ориентацией вокруг первого трубчатого элемента 302, но что такая конфигурация только является примером подходящих конфигураций для области 316 внешнего потока, которую можно реализовать согласно настоящему изобретению. Осевые стержни 334 могут дополнительно образовывать область внешнего потока посредством разбиения кольцевого пространства на дискретные каналы потока, но количество и конфигурации таких дискретных каналов можно изменять для соответствия условиям в стволе скважины и/или конфигурации системы регулирования расхода. Например, можно создать увеличенное или уменьшенное число осевых стержней, можно также исключить использование осевых стержней. Более того, осевые стержни 334 можно разнести равномерно по окружности кольцевого пространства или расположить в определенных местах на основании условий в стволе скважины. Например, в наклонном или горизонтальном стволе скважины можно предложить конфигурацию системы 300 регулирования расхода, отличающуюся от конфигурации, лучше всего соответствующей вертикальному стволу скважины. Альтернативно, осевые стержни могут быть созданы с более сложным рисунком, таким как рисунки с нелинейным или непараллельным расположением.
На фиг. 6 показан вариант осуществления собранного элемента 442 системы регулирования расхода 400 с концевыми крышками 444, расположенными вокруг первого трубчатого элемента (не показано), осевыми стержнями (не показано), и вторым трубчатым элементом 404. Концевые крышки 444 показаны только в качестве примера, поскольку их можно создать любой подходящей конфигурации, относящимися к объему настоящего изобретения. Специфика конфигурации для конкретной системы 400 регулирования расхода может меняться для различных стволов скважин и/или для различных условий использования. Например, концевую крышку 444 можно приспособить для осуществления соединения вместе примыкающих элементов системы регулирования расхода и/или можно приспособить для осуществления соединения элемента системы регулирования расхода с другими элементами эксплуатационной трубы.
Как показано на фиг. 6, каждая концевая крышка 444 включает в себя участок 446 горловины с резьбой 448, используемый для соединения элемента 442 системы регулирования расхода с другими элементами системы регулирования расхода, секциями трубы и/или другими устройствами. Концевые крышки 444 можно соединять со вторым трубчатым элементом 404, осевыми стержнями (не показано) и/или первым трубчатым элементом (не показано) на участке 446 горловины, таком как в секции 450, где участок 446 горловины приспособлен к установке на остальные компоненты элемента 442 системы регулирования расхода. На участке 446 горловины концевые крышки 444, второй трубчатый элемент 404, осевые стержни (не показано) и основную трубу (не показано) можно сваривать вместе способом, аналогичным применяемому для фильтров с проволочной обмоткой. Первый трубчатый элемент (не показано) может проходить за любой из концов второго трубчатого элемента 404 для создания пространства для соединений насосно-компрессорной трубы, для соединения элементов системы регулирования расхода вместе или для соединения с другими инструментами элемента 442 системы регулирования расхода.
На фиг. 6 также показаны признаки и принципы, относящиеся к конструкции системы регулирования расхода, показанной на фиг. 1. Как показано на фиг. 1, эксплуатационная колонна 100 и, конкретнее, колонна 120 насосно-компрессорных труб включают в себя множество систем 200 регулирования расхода с одной системой 200, расположенной связанной с каждым из интервалов 108 добычи. Системы 200 регулирования расхода фиг. 1 можно оснащать одним элементом 442 фиг. 6 или можно оснащать комбинацией двух или более элементов 442. В качестве одного примера использование нескольких элементов 442 системы регулирования расхода может быть целесообразным, когда величина конкретного интервала 108 добычи больше величины, целесообразной для использования одного элемента. В другом примере использование многочисленных элементов может быть целесообразным, когда конкретный интервал 108 добычи считают имеющим различные условия, которые могут оправдывать различные обработки. На
- 16 018184 пример, на одном участке интервала больше озабоченности может вызывать контроль водопритока, а на другом участке больше озабоченности может вызывать поступление сероводорода или других нежелательных химических веществ. В таких обстоятельствах первый элемент регулирования расхода может быть выполнен для реагирования на воду как запускающую текучую среду, а второй элемент регулирования расхода может быть выполнен для реагирования на другие нежелательные условия.
На фиг. 6 дополнительно показано, что один элемент 442 регулирования расхода может включать в себя несколько камер 420 регулирования расхода. Камера 420 регулирования расхода является пространством между изоляторами камеры (не показано). Камеры 420 регулирования расхода в одном элементе 442 регулирования расхода могут быть выполнены аналогичными или могут быть выполнены отличающимися. Например, конфигурации проницаемых участков могут являться различными в разных камерах, чувствительность и/или запускающие текучие среды/условия для фильтра из твердых частиц могут являться различными в разных камерах, так же как другие параметры, рассмотренные в данном документе, можно изменять для соответствия условиям, при которых должна использоваться система 400 регулирования расхода, конкретный элемент 442 регулирования расхода и/или конкретная камера 420 регулирования расхода.
На фиг. 7 схематично представлена система 500 регулирования расхода, расположенная в стволе 114 скважины. Система 500 регулирования расхода может объединять в себе один или несколько принципов, признаков и изменений, описанных выше в дополнение к описанным здесь применительно к варианту осуществления фиг. 7. Ствол 114 скважины фиг. 7 является стволом обсаженной скважины, с установкой обсадной колонны согласно любого из множества обычных способов. На фиг. 7 секция ствола 114 скважины показана с системами 500а и 500Ь регулирования расхода, расположенными примыкающими к интервалам 108а и 108Ь добычи. В данной секции ствола скважины использованы пакеры 124а, 124Ь и 124с с устройствами 500а и 500Ь регулирования расхода для создания отдельных камер 520 регулирования расхода с отдельными интервалами 108а и 108Ь добычи.
В варианте реализации фиг. 7 система 500 регулирования расхода создана объединением эксплуатационной колонны 120 насосно-компрессорных труб и эксплуатационной колонны 118 обсадных труб, создающих первый трубчатый элемент 502 и второй трубчатый элемент 504 соответственно. Внутренний объем 126 эксплуатационной колонны 120 насосно-компрессорных труб создает канал 518 внутреннего потока, рассмотренный выше, тогда как обычное кольцевое пространство 128 между эксплуатационной колонной насосно-компрессорных труб и эксплуатационной колонной 118 обсадных труб создает область 516 внешнего потока, рассмотренную выше. Пакеры 124 установлены, чтобы служить изолирующими деталями 510 камеры потока, образующими в секциях ствола скважины камеры 520 регулирования расхода. Внутренний проницаемый участок 508 создан щелями 536 на эксплуатационной колонне 120 насосно-компрессорных труб, и внешний проницаемый участок 506 создан перфорационными каналами 130, проходящими через эксплуатационную колонну 118 обсадных труб и цемент 132. Путь 134 потока образован между перфорационными каналами 130 в колонне обсадных труб и внутренним проницаемым участком 508, обеспечивающим вход текучих сред добычи в канал внутреннего потока эксплуатационной колонны насосно-компрессорных труб.
Внешний проницаемый участок 506, созданный перфорационными каналами 130, показывает широкий диапазон конфигураций, имеющихся для внешнего проницаемого участка, который может включать в себя конфигурации, имеющие признак естественной или искусственной фильтрации или вообще не имеющие фильтра или признака фильтрации. Более того, следует отметить, что внутренний проницаемый участок 508 можно создать любым подходящим приспособлением обычной эксплуатационной колонны насосно-компрессорных труб. Например, может быть создана обычная втулка эксплуатационной насосно-компрессорной трубы или любое обычное устройство борьбы с поступлением песка, дополнительно приспособленное для использования с фильтром из твердых частиц настоящего изобретения, таким как фильтр, имеющий отверстия с размером, удерживающим, по меньшей мере, некоторые из высвобожденных частиц, вызывая образование накопления твердых частиц.
Как рассмотрено выше, системы регулирования расхода настоящего изобретения включают в себя фильтр 512 из твердых частиц или другую форму сцементированного материала из твердых частиц, размещенный в области внешнего потока, по меньшей мере частично, образованной внешней поверхностью первого трубчатого элемента 502, показанного здесь как эксплуатационная колонна 120 насоснокомпрессорных труб. Как показано, в камере 520Ь регулирования расхода схематично показанный фильтр 512 из частиц размещен вокруг эксплуатационной колонны 120 насосно-компрессорных труб для нахождения в области 516 внешнего потока (кольцевое пространство 128) и на пути 134 потока. Также, как показано для камеры 520Ь регулирования расхода, текучие среды в пути 134 потока проходят вокруг фильтра или через фильтр 512 из твердых частиц для входа в эксплуатационную колонну 120 насоснокомпрессорных труб через внутренний проницаемый участок 508. Поскольку фильтр из твердых частиц 512 контактирует с текучими средами, фильтр из твердых частиц способен реагировать на изменяющиеся условия в камере 520Ь регулирования расхода без вмешательства пользователя.
- 17 018184
Соответственно, если условия в камере 520Ь регулирования расхода меняются, так что удовлетворяют запускающим условиям, частицы фильтра 512 должны высвобождаться, что может происходить согласно любому одному или нескольким сценариям и вариантам реализации, рассмотренным в данном документе. После удовлетворения запускающим условиям в течение достаточного времени некоторое количество или все частицы должны высвободиться и образовать накопление 530 твердых частиц, показанное в камере 520а регулирования расхода на фиг. 7. Накопление твердых частиц может иметь любую подходящую конфигурацию для блокирования или, по меньшей мере, по существу блокирования потока текучей среды через внутренний проницаемый участок 508 камеры регулирования расхода, здесь камеры 520а. Что касается камеры 520а регулирования расхода, текучие среды 552, входящие в камеру 520а, встречаются, по существу, с блокированным путем 554 потока и по меньшей мере для большей части текучих сред возможность войти во внутренний канал 518 потока отсутствует.
В представляющем изобретение варианте реализации системы 500 регулирования расхода на фиг. 7 дополнительно показано, что относительные положения внутренних проницаемых участков 508 и внешних проницаемых участков 506 могут изменяться в зависимости от конфигурации системы регулирования расхода и/или условий, в которых систему должны эксплуатировать. В нескольких предшествующих иллюстрациях фильтры 212 и 312 из твердых частиц расположены вертикально над внутренними проницаемыми участками 208 и 308, и потоки текучих сред показаны проходящими вниз с использованием силы тяжести. В варианте реализации фиг. 7 внутренний проницаемый участок 508 расположен вертикально над внешним проницаемым участком 506, что создает направленный вверх путь потока. Направленные вверх пути потока системы 500 регулирования расхода фиг. 7 требуют от высвобожденных частиц фильтра из твердых частиц 512 перемещения в направлении, противоположном силе тяжести для образования накопления 530 твердых частиц, примыкающего к внутреннему проницаемому участку. В зависимости от плотности частиц, использованных в фильтре из твердых частиц, и плотности текучих сред, входящих в область внешнего потока 516, такая направленная вверх конфигурация может представлять проблемы. Вместе с тем, в некоторых вариантах реализации таких систем регулирования расхода можно использовать частицы, приспособленные к всплытию, такие как с низкой плотностью, или другой конфигурации, способствующей флотации в жидкой среде. Например, некоторые частицы, подходящие для использования в настоящем изобретении, могут включать в себя внешнюю оболочку и полое ядро, что снижает массу, максимизируя объем. Такие частицы могут являться природными или специально изготовленными для данного использования. Соответственно, направленный вверх путь потока может использовать выталкивающие силы и влекущую силу потока текучих сред для преодоления действия силы тяжести во время работы.
На фиг. 8 схематично показана система 600 регулирования расхода, аналогичная показанной на фиг. 7, но расположенная в необсаженном стволе 114 скважины с одновременной эксплуатацией нескольких зон. На фиг. 8, вместе с тем, второй трубчатый элемент 304 или внешний кожух 204, рассмотренный в данном документе, создан естественными стенками 604 ствола скважины. Путь 134 потока текучих сред через систему 600 регулирования расхода проходит от стенки ствола скважины в камеры 620 регулирования расхода с контактом с фильтрами 612 из твердых частиц перед прохождением через внутренний проницаемый участок 608. Камеры 620 регулирования расхода созданы в кольцевом пространстве ствола скважины, как на фиг. 7, и могут быть образованы обычными пакерами, еще подлежащими разработке пакерами, другими инструментами в стволе скважины и/или естественными элементами ствола скважины, такими как дно или забой ствола скважины, каждый из которых можно именовать изолирующими деталями камеры при реализации в настоящем изобретении. На фиг. 8, аналогично фигурам, представленным выше, показан внутренний проницаемый участок 608, разнесенный с интервалами 108 добычи пласта, что должно давать в результате камеры с изменяющимся путем потока, вместе с тем, такая конфигурация не является обязательным требованием. Фильтр 612 из твердых частиц может быть создан прикрепленным к эксплуатационной колонне 120 насосно-компрессорных труб или составляющим ее часть, как показано, или может соединяться с пакером или другим устройством, создающим изолирующие детали камеры 610, или составлять его часть. В остальном показанное на фиг. 8 аналогично фиг. 7, так что повторять описание излишне. Достаточно констатировать, что фильтр 612 из твердых частиц (на виде в камере 620Ь регулирования расхода) разрушается под воздействием запускающих условий, и частицы из фильтра из твердых частиц преобразуются в накопление 630 твердых частиц (на виде в камере 620а регулирования расхода). Соответственно, системы 600 регулирования расхода способами, аналогичными системам, рассмотренным выше, создают самосрабатывающую систему регулирования расхода, эффективно блокирующую поток через участок или камеру эксплуатационной трубы, когда на данных участках ствола скважины обнаруживаются нежелательные условия, такие как чрезмерный водоприток.
На фиг. 9-13 даны дополнительные схематичные иллюстрации камер 720 регулирования расхода в конфигурации перед запуском или до высвобождения частиц фильтров 712 из твердых частиц. Для фиг. 9-13, по меньшей мере частично, вследствие их схематичного характера элементам присвоены сквозные номера, хотя конфигурации данных элементов на фигурах меняются. Фиг. 9-13 даны для дополнительного показа различных конфигураций, имеющихся в объеме настоящего изобретения, вклю- 18 018184 чающих в себя различные подходящие взаимосвязи между внешними проницаемыми участками 706, внутренними проницаемыми участками 708 и фильтрами 712.
На фиг. 9-13 показаны схемы, аналогичные приведенным на фиг. 3, 4. На фиг. 9 показана система 700 регулирования расхода, расположенная примыкающей к текучим средам 109 добычи. Текучие среды 109 добычи входят в область 716 внешнего потока через внешний проницаемый участок 706. В области 716 внешнего потока текучие среды проходят мимо фильтра 712 и контактируют с ним. Текучие среды затем входят в канал 718 внутреннего потока через внутренний проницаемый участок 708. На фиг. 9 показаны, по меньшей мере, некоторые изменения, рассмотренные выше. Например, на фиг. 9 показано, что фильтр 712 можно соединить со вторым трубчатым элементом 704. Более того, на фиг. 9 показано, что внешний проницаемый участок 706 может перекрывать, по меньшей мере частично, как показано здесь, внутренний проницаемый участок 708. По меньшей мере одним из преимуществ разнесенных проницаемых участков 706, 708 являлось получающееся в результате уменьшение энергии в текучих средах, контактирующих с внутренним проницаемым участком 708. Как показано на фиг. 9, некоторую часть данного предпочтительного уменьшения энергии может создавать расположение фильтра 712 на прямом пути от внешнего проницаемого участка 706 к внутреннему проницаемому участку. Соответственно, текучие среды, контактирующие с внутренним проницаемым участком 708, либо изменяют курс после прохождения через внешний проницаемый участок 706, либо проходят через фильтр 712, что в обоих случаях распределяет энергию в текучих средах и минимизирует возможность образования локализованных горячих точек. Вместе с тем, как рассмотрено выше, создание проницаемых участков и/или эффект демпфирования потока пропуском через фильтр 712 не требуются во всех вариантах реализации настоящего изобретения. Например, фильтр 712, показанный на фиг. 9, можно укоротить снизу с открытием воздействию прямого пути к внутреннему проницаемому участку 708 без отхода от объема настоящего изобретения.
На фиг. 10А аналогично схематично показана альтернативная конфигурация фильтра 712. Остальные элементы фиг. 10А являются аналогичными соответствующим элементам на фиг. 9 и подробно здесь не рассматриваются. Вместе с тем, следует заметить, что фильтр 712 фиг. 10А не связан с проницаемыми участками как первого, так и второго туннельных элементов, но расположен на пути потока, указанного стрелками 732 в области 716 внешнего потока. Также констатируем, что фильтр 712 фиг. 10А расположен так, что исключает любой свободный проход или путь прохода к внутреннему проницаемому участку 708. Фильтр 712 можно выполнить пористым или обеспечивающим проход текучей среды через заполнение фильтра, такое как с путями прохода, образованными в заполнении фильтра. Пористые фильтры из твердых частиц, расположенные так, что заполняют область 716 внешнего потока, можно выполнять, учитывая падение давления и сопротивление потоку, создаваемые данной конструкцией. Хотя падение давления, обусловленное прохождением потока через фильтр из частиц (в сравнении с прохождением потока мимо фильтра из частиц), может являться нежелательным, такая конфигурация может увеличивать качественно и/или количественно контакт между текучими средами и фильтром 712. Например, если необходимо быстрое высвобождение частиц, конфигурация фиг. 10А может обеспечивать запускающее условие быстрее воспринимаемым увеличенным участком фильтра 712, при этом с высвобождением большего количества частиц за более короткое время. Быстрое высвобождение частиц может являться необходимым, когда запускающее условие является особо чувствительным или важным для работы скважины. Другие условия в стволе скважин могут также благоприятствовать задержке высвобождения частиц. Также следует отметить, что фильтр 712 фиг. 10А можно соединять с первым 702 и/или вторым 704 туннельными элементами.
На фиг. 10В показано изменение конфигурации фиг. 10А. Как предполагает отсутствие стрелок 732 направления потока, проходящего через фильтр 712, фильтр 712 фиг. 10В заполняет область внешнего потока 716 и выполнен для обеспечения прохода текучей среды через него. Хотя некоторое количество текучей среды может проходить через фильтр из твердых частиц, фильтр 712 фиг. 10В выполнен без путей прохода и предназначен для блокирования или, по меньшей мере, по существу блокирования потока текучей среды в канал 718 внутреннего потока. Такая конфигурации может быть необходимой, когда известно, что камера 720 регулирования расхода расположена в секции интервала, в которую должны поступать нежелательные текучие среды, в начале сопровождаемые желательными текучими средами. Соответственно, закупоривающий фильтр 712, показанный на фиг. 10В, можно выполнить открывающим пути прохода к внутреннему проницаемому участку 708, когда желательные текучие среды контактируют с фильтром из твердых частиц. Например, закупоривающий фильтр 712 может включать в себя материалы, растворимые в желательных текучих средах, так что в фильтре образуются пути прохода при растворении указанных растворимых материалов. Дополнительно или альтернативно, связующие материалы закупоривающего фильтра 712 можно выполнить высвобождающими частицы при контакте с желательными текучими средами. При такой конфигурации высвобожденные частицы из закупоривающего фильтра 712 можно выбрать и подобрать по размерам для образования пористого накопления, обеспечивающего проход потока текучей среды через внутренний проницаемый участок 708. На фиг. 10В, в некотором отношении, показана инверсия конфигурации, рассмотренной в остальной части данного описания, являющаяся примером объема настоящего изобретения. Рассмотренное в данном документе на
- 19 018184 стоящее изобретение направлено на создание системы регулирования расхода, использующей материал твердых частиц, переходящий по меньшей мере между двумя конфигурациями накопления или заполнения, одна из которых обеспечивает проход потока текучей среды в канал внутреннего потока, а другая обеспечивает блокирование потока текучей среды в канал внутреннего потока, данный переход не требует вмешательства пользователя или оператора и происходит при удовлетворении запускающему условию.
На фиг. 11 показана другая возможная конфигурация систем регулирования расхода в объеме настоящего изобретения. Система 700 регулирования расхода фиг. 11 включает в себя множество фильтров 712 в области 716 внешнего потока, разнесенных по длине одного канала 720 регулирования расхода. Каждый из фильтров 712а, 712Ь, 712с можно выполнить отличающимся или аналогичным другим фильтрам по конструкции и составу. Показанные положения фильтров 712 являются только примером, и любое распределение фильтров может быть подходящим для настоящего изобретения.
В некоторых вариантах реализации настоящего изобретения одну камеру регулирования расхода можно выполнить имеющей ступенчатое развертывание признаков регулирования расхода. В примере на фиг. 11 верхний фильтр 712а можно выполнить реагирующим более быстро на заданные запускающие условия высвобождения его частиц, до начала высвобождения частиц другим фильтром. В таком варианте реализации частицы верхнего фильтра 712а могут образовать накопление твердых частиц на месте среднего фильтра 712Ь, эффективно отсекая верхний участок камеры 720 регулирования расхода, при этом, обеспечивая продолжение входа текучей среды в канал внутреннего потока через остальную часть внешнего проницаемого участка 706. В показанном примере фиг. 11 такая конфигурация может быть необходимой, когда известно, что нежелательная текучая среда присутствует выше местоположения камеры регулирования расхода. Когда нежелательная текучая среда впервые поступает в текучую среду добычи и стремится войти в канал внутреннего потока, она должна поступать от верхнего конца камеры регулирования расхода. Изоляция только верхнего участка может обеспечивать нижним участкам канала регулирования расхода продолжение добычи желательных текучих сред, при этом нежелательная текучая среда продолжает идти по пути остающихся участков камеры регулирования расхода. В этом отношении использование многофазной камеры 720 регулирования расхода может быть аналогичным использованию многочисленных камер регулирования расхода в колонне. Следует отметить, что ссылки на верхний, нижний, над и т.д. относятся к варианту реализации с показанной ориентацией и что соответствующие ссылки можно выполнять для вариантов реализации с отличающейся ориентацией. Например, проницаемые участки и фильтры из частиц фиг. 11 можно выполнить со ступенчатым развертыванием накоплений твердых частиц, по меньшей мере, по существу, для блокирования нежелательных текучих сред снизу камеры 720 регулирования расхода, такого как при осуществлении ступенчатого развертывания для регулирования водопритока и где вода расположена под углеводородами.
На фиг. 12 показана другая схематичная иллюстрация участка системы 700 регулирования расхода. На фиг. 12 система регулирования расхода расположена горизонтально, так как может быть расположена в горизонтальном стволе скважины. Хотя вариант осуществления фиг. 12 может быть подходящим для горизонтально расположенных систем регулирования расхода, горизонтально расположенные системы регулирования расхода настоящего изобретения могут включать в себя любые признаки, элементы и конфигурации, описанные в данном документе, и не ограничены вариантом осуществления, показанным на фиг. 12. На фиг. 12 дополнительно показан вариант осуществления, в котором внутренний и внешний проницаемые участки 706, 708, каждый, проходят всю длину камеры 720 регулирования расхода и не включают в себя непроницаемые участки. Камера 720 регулирования расхода фиг. 12 снабжена фильтром 712, расположенным ближе к внутреннему проницаемому участку 708, который можно соединять с внутренним проницаемым участком. Текучие среды 109 добычи проходят по путям 732 через внешний проницаемый участок 706 в область 716 внешнего потока, контактируя с фильтром 712 и с входом в канал 718 внутреннего потока через внутренний проницаемый участок 708. В некоторых вариантах реализации фильтр 712 выполнен с путями прохода или имеет другие конструкции для проницаемости во время добычи необходимой текучей среды. В случае, когда существует запускающее условие в камере регулирования расхода, такое как присутствие воды, фильтр 712 высвобождает некоторую часть или все свои частицы, как описано выше, для образования накопления твердых частиц, примыкающего к внутреннему проницаемому участку, закрывающему пути прохода в фильтре из твердых частиц, блокируя или, по меньшей мере, по существу блокируя внутренний проницаемый участок 708.
Различные конфигурации можно реализовать для обеспечения или, по меньшей мере, поддержания необходимого уровня блокирования в камере регулирования расхода, как уже всесторонне рассмотрено. В варианте осуществления фиг. 12, включающем в себя внутренний проницаемый участок по всей длине, фильтр 712 можно выполнить примыкающим к внутреннему проницаемому участку таким способом, что высвобожденные частицы падают на проницаемый участок, образуя накопление. Иначе говоря, фильтр 712 можно выполнить включающим в себя частицы, разнесенные друг от друга связующим веществом и имеющим поры или другие проходы, образованные в фильтре из твердых частиц. Когда связующее вещество контактирует с запускающим условием или подвергается его воздействию, частицы высвобождаются и падают в поры фильтра из твердых частиц и в дальнейшем падают на внутренний проницаемый
- 20 018184 участок 708. Другие конфигурации также можно реализовать для способствования накоплению высвобожденных частиц необходимым способом для образования накопления твердых частиц, адекватно блокирующего внутренний проницаемый участок. В данном, а также других вариантах осуществления, описанных в данном документе, следует отметить, что частицы для фильтра из твердых частиц и их количество, размер, форму, объем и плотность можно выбирать для создания накопления твердых частиц, достаточного для блокирования необходимой части внутреннего проницаемого участка, которая может включать в себя весь внутренний проницаемый участок. Аналогично конфигурации фиг. 10А и 10В, конфигурацию фиг. 12 можно изменять для создания первоначального блокирования внутреннего проницаемого участка 708, который открывают при удовлетворении запускающему условию, такому как начало добычи необходимой текучей среды.
На фиг. 13 схематично представлено изменение вариантов осуществления, показанных на фиг. 7 и 8, в котором системы регулирования расхода образованы с использованием частей ствола скважины и/или обсадной колонны для образования внешнего кожуха или второго трубчатого элемента. На фиг. 13 схематично показано использование гравийного фильтра или методик заполнения фильтра при гидроразрыве в кольцевом пространстве между стенкой ствола скважины и эксплуатационной колонной насоснокомпрессорных труб, такого как включающего в себя гравий 756. На фиг. 13 показаны текучие среды 109 добычи в интервале 108 добычи, примыкающем к необсаженному стволу скважины. Стенка необсаженного ствола скважины образует внешний кожух 704, и участок стенки ствола скважины, примыкающий к интервалу добычи, создает эффективный внешний проницаемый участок 706, через который проходят текучие среды добычи для достижения области 716 внешнего потока.
Как можно видеть на фиг. 13, фильтр 712 из твердых частиц расположен примыкающим к интервалу добычи так, что текучие среды, входящие в область 716 внешнего потока, контактируют с фильтром 712. Как показано, фильтр 712 можно соединять с эксплуатационной насосно-компрессорной трубой и/или с пакером 124, служащим изолятором 710 камеры. Приемлемые конфигурации фильтра из твердых частиц должны зависеть, по меньшей мере частично, от расположения интервала добычи относительно камеры 720 регулирования расхода, образованной пакерами 124. После того как частицы высвобождаются из фильтра 712, текучая среда пути 732 потока несет частицы к гравийному фильтру 756. В некоторых вариантах реализации гравийный фильтр 756 и высвобожденные частицы можно выполнять для обеспечения образования высвобожденными частицами, проходящими через гравийный фильтр, накопления твердых частиц на внутреннем проницаемом участке 708. Дополнительно или альтернативно, по меньшей мере, некоторую часть высвобожденных частиц может удерживать гравийный фильтр 756, и накопление твердых частиц может быть образовано примыкающим к внутреннему проницаемому участку 708, но не контактирующим непосредственно с проницаемым участком. Например, накопления твердых частиц могут образоваться на вершине гравийного фильтра 756, показанного на фиг. 13, что должно иметь, по существу, динамическое воздействие, аналогичное накоплению твердых частиц, образованному на внутреннем проницаемом участке 708.
Системы регулирования расхода в объеме настоящего изобретения могут включать в себя любые изменения и признаки, рассмотренные в данном документе, которые могут включать в себя объединение и/или перестановку признаков одной или нескольких фиг. 1-13. В качестве одного примера перестановки признаков, показанных выше, пакерную технологию, которая описана применительно к показанному на фиг. 7 и 8, можно использовать в варианте реализации, где пакеры не служат изолирующими деталями камеры. Пакеры должны создавать разобщение зон в дополнение к локальному регулированию расхода, создаваемому системами регулирования расхода, описанными в данном документе.
На фиг. 14 дана схема последовательности операций способа относительно высокого уровня, по меньшей мере, некоторых из этапов реализации или разработки систем регулирования расхода настоящего изобретения. В той степени, в которой этапы, показанные на фиг. 14, используют терминологию, более тесно относящуюся к одному или нескольким вариантам осуществления, описанным выше, следует отметить, что способ фиг. 14 всего лишь является характерным для этапов, которые можно предпринять согласно настоящему изобретению, как часть способов образования или подготовки систем регулирования расхода в объеме настоящего изобретения.
В являющемся примером способе 800 фиг. 14 способ начинается с создания основной трубы на этапе 802, имеющей ввод в канал внутреннего потока. Ввод можно именовать внутренним проницаемым участком. Дополнительно, создают внешний кожух на этапе 804. Аналогично основной трубе, внешний кожух имеет ввод, который можно именовать внешним проницаемым участком. Внешний кожух этапа 804 может иметь любую форму или конфигурацию внешнего кожуха, включающего в себя описанные в данном документе, такую как второй трубчатый элемент, обсадная колонна или стенка ствола скважины. Внешний кожух затем располагается, по меньшей мере частично, вокруг основной трубы на этапе 806. Взаимосвязь между внешним кожухом и основной трубой образует по меньшей мере одну область внешнего потока. Соответственно, текучие среды добычи, входящие через внешний проницаемый участок, проходят через область внешнего потока к внутреннему проницаемому участку перед прохождением в канал внутреннего потока.
- 21 018184
Способ фиг. 14 продолжается созданием фильтра из связанных частиц на этапе 808, который затем располагают в области внешнего потока на этапе 810. Фильтр из связанных частиц можно выполнить согласно любой из различных конфигураций, описанных в данном документе, и их изменений и эквивалентов. Дополнительно, фильтр из связанных частиц можно расположить в области внешнего потока любым подходящим способом, обеспечивающим соприкосновение фильтра из твердых частиц с входящими текучими средами добычи при прохождении их внутрь проницаемого участка. Затем на этапе 812 создают камеру регулирования расхода, закрывающую участки области внешнего потока, и регулируют поток текучих сред и частиц, высвобожденных из фильтра из твердых частиц.
Схема последовательности операций на фиг. 14 и/или описание в данном документе фиг. 14 включают в себя описание конкретного порядка этапов или их синхронизацию. Вместе с тем, порядок любого одного или нескольких этапов способа фиг. 14 можно изменить и выполнять меньше или больше этапов без отхода от настоящих способов. Например, внешний проницаемый участок внешнего кожуха можно создавать после расположения внешнего кожуха вокруг основной трубы. Аналогично, один или несколько элементов, используемых в создании камеры регулирования расхода, можно связывать с основной трубой и/или внешним кожухом до расположения фильтра из твердых частиц в области внешнего потока. В одном варианте первый пакер или изолятор камеры можно установить между основной трубой и внешним кожухом, фильтр из частиц можно затем расположить в области внешнего потока, и второй пакер или деталь изоляции камеры можно установить. Другие изменения этапов фиг. 14 находятся в объеме настоящего изобретения.
На фиг. 15 аналогично дана соответствующая схема последовательности операций способов настоящего изобретения при использовании систем регулирования расхода, описанных в данном документе. Аналогично фиг. 14, сами этапы и порядок этапов, описанных применительно к фиг. 15, являются только характерными для некоторых способов настоящего изобретения. Изменения этапов и/или порядка этапов в объеме настоящего изобретения, когда такие изменения дают систему регулирования расхода, использующую материал из твердых частиц, расположенный в области внешнего потока, переходящий от первого фиксированного состояния к свободному или высвобожденному состоянию, не требуя вмешательства пользователя или оператора, при удовлетворении запускающего условия, которое высвобождает частицы с возвращением в накопленное фиксированное состояние, также без вмешательства пользователя или оператора, для регулирования расхода текучих сред добычи через камеру регулирования расхода.
На фиг. 15 показан способ 900 управления работой систем регулирования расхода настоящего изобретения, регулирующих поток через участок системы регулирования расхода. Соответственно, способ 900 управления работой фиг. 15 включает в себя обеспечение среды в стволе скважины на этапе 902. Способ 900 управления может дополнительно включать в себя на этапе 904 обеспечение первого трубчатого элемента и второго трубчатого элемента для образования, по меньшей мере частично, области внешнего потока. Второй трубчатый элемент может быть концентрически связан с первым трубчатым элементом так, что область внешнего потока является кольцевым пространством между первым трубчатым элементом и вторым трубчатым элементом. Дополнительно, область внешнего потока можно разделить на более мелкие области потока, в зависимости от ситуации.
Первый трубчатый элемент снабжают внутренним проницаемым участком и второй трубчатый элемент снабжают внешним проницаемым участком. Внешний и внутренний проницаемые участки вместе с областью внешнего потока можно выполнить для создания пути потока от источника текучих сред добычи к внутреннему каналу потока первого трубчатого элемента. Создание внутреннего проницаемого участка и внешнего проницаемого участка показано на этапе 906 на фиг. 15, но следует отметить, что первый и второй трубчатые элементы можно создать с заранее выполненными проницаемыми участками, тем самым относя данный этап к выполняемым, если необходимо. Более того, как указано на фиг. 15, взаимосвязь между первым и вторым трубчатыми элементами и/или внутренним и внешним проницаемыми участками может быть такой, что проницаемые участки являются разнесенными друг от друга. В случае, если внутренние и внешние проницаемые участки являются разнесенными, путь потока от источника текучих сред добычи к каналу внутреннего потока можно именовать измененным путем потока и соответствующую камеру регулирования расхода можно именовать камерой регулирования расхода с изменением пути.
Дополнительно, способ 900 фиг. 15 включает в себя создание фильтра из связанных частиц и расположение его в области внешнего потока на этапе 908. Фильтр можно создать согласно вышеприведенным вариантам и можно соединить с первым трубчатым элементом, вторым трубчатым элементом и/или другим элементом системы регулирования расхода. Фильтр из связанных частиц располагают на пути потока до прохождения текучих сред добычи через внутренний проницаемый участок к каналу внутреннего потока. Обычно фильтр (фильтры) из твердых частиц располагается между внешними и внутренними проницаемыми участками. Фильтр (фильтры) из твердых частиц согласно способу по изобретению располагают в области внешнего потока, он может соответствовать любой конфигурации, описанной в данном документе, или, иначе, соответствовать размещению фильтра в положении, открытом воздействию условий, на которые фильтр должен реагировать.
- 22 018184
На этапе 910 способ 900 включает в себя образование камеры (камер) регулирования расхода. Камеры регулирования расхода включают в себя по меньшей мере один фильтр из частиц и, по меньшей мере, участок области внешнего потока. Материалы или элементы, использующиеся для выполнения камер регулирования расхода, как описано выше, могут меняться в зависимости от других проектных решений для системы регулирования расхода и/или условий в стволе скважины. Например, камера регулирования расхода может быть образована между двумя концентрическими трубами, которые затем располагают в среде ствола скважины, как показано на этапе 912, выполняемом, если необходимо. Альтернативно, камеру регулирования расхода можно образовать взаимосвязью между стенкой ствола скважины (обсаженного или необсаженного), основной трубой, расположенной в стволе скважины, и пакерами. Как показывает данная альтернативная камера регулирования расхода, этап 912 расположения камеры регулирования расхода в среде ствола скважины является выполняемым, если необходимо, поскольку он может быть выполнен как часть другого этапа в способе 900, такого как этап 904 создания первого и второго трубчатых элементов, образующих область внешнего потока.
После образования камеры регулирования расхода и расположения в среде ствола скважины способы обеспечивают вход текучих сред добычи в камеру регулирования расхода на этапе 914. Текучим средам можно обеспечить вход в камеру регулирования расхода любым из различных способов, использующихся для инициирования потока текучих сред добычи в стволе скважины. При входе текучих сред добычи в область внешнего потока текучие среды контактируют с фильтром (фильтрами) из твердых частиц. На случай, если текучие среды добычи удовлетворяют запускающему условию, такому как присутствие воды или присутствие воды в достаточно большой концентрации, фильтр (фильтры) из твердых частиц выполняют с возможностью высвобождения, по меньшей мере, некоторого количества частиц в поток в области внешнего потока, как указано, на этапе 916. Высвобождение частиц является саморегулируемым и не требует вмешательства пользователя или оператора. Высвобожденные частицы и внутренние проницаемые участки выполнены так, что, по меньшей мере, некоторое количество высвобожденных частиц удерживается в области внешнего потока и образует на этапе 918 накопление твердых частиц, примыкающее к внутреннему проницаемому участку. Накопление твердых частиц затем блокирует по меньшей мере часть внутреннего проницаемого участка для регулирования потока текучих сред, удовлетворяя заданному запускающему условию.
Как можно видеть на фиг. 1-13 и в относящемся к ним описании, различные конфигурации в объеме настоящего изобретения являются многочисленными, но объединенными общими принципами. Аналогично, способы подготовки, реализации и использования систем настоящего изобретения отличаются, как и условия, в которых настоящие системы и способы можно использовать. Соответственно, настоящие системы регулирования расходов и способы можно использовать в различных интервалах добычи или зонах и в различных условиях работы. Предпочтительно различные комбинации данных систем регулирования расхода, таких как показаны на фиг. 2-13, можно использовать для регулирования не только водопритока или условий поступления других нежелательных текучих сред. Например, вариант реализации настоящего изобретения для регулирования водопритока должен давать положительный эффект регулирования поступления песка, в общем сопровождающего водоприток.
Дополнительно или альтернативно, настоящие системы и способы могут давать оператору возможность блокирования потока текучих сред добычи на одном участке ствола скважины, одновременно обеспечивая продолжение эксплуатации другого интервала с добычей текучих сред, не подверженных воздействию поступления песка и/или водопритока из блокированного интервала добычи. Дополнительно, поскольку данный механизм не имеет каких-либо подвижных частей или компонентов, он является недорогим механизмом для отсечки водопритока и/или других нежелательных условий потока для некоторых нефтепромысловых мероприятий.
Настоящее техническое оснащение также охватывает размещение композитного фильтра из частиц в стволе скважины, примыкающего к ранее размещенной основной трубе. Например, некоторые скважины могут уже иметь перфорированную основную трубу, размещенную в них, для обеспечения входа текучей среды добычи в скважину, но лишены надежного саморегулируемого средства регулирования притока текучей среды через перфорированную основную трубу, если текучая среда добычи становится нежелательной в конкретной зоне скважины или интервале пласта. Данные скважины могли не иметь водопритока (или других условий) во время первоначального размещения основной трубы, но в них уже начинается водоприток или есть вероятность поступления в них таких побочных продуктов. В таком случае оператор может спустить трубчатый элемент уменьшенного размера внутрь основной трубы (считая первую основную трубу внешним кожухом согласно терминологии настоящего изобретения) и установить фильтр из частиц во вновь образованном кольцевом пространстве между первой основной трубой и новым трубчатым элементом уменьшенного размера.
- 23 018184
Хотя настоящие технические средства изобретения могут подвергаться различным модификациям и принимать альтернативные формы, рассмотренные выше варианты осуществления изобретения показаны только в виде примера. Однако также следует понимать, что изобретение не ограничивается конкретными вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе. Действительно, настоящие технические средства направлены на то, чтобы включать в себя все модификации, эквиваленты и альтернативы, подпадающие под идеи и объем изобретения, обусловленные следующей прилагаемой формулой изобретения.
Claims (27)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Система для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов, содержащая первый трубчатый элемент, образующий канал внутреннего потока, по меньшей мере частично, образующий область внешнего потока и содержащий проницаемый участок, создающий гидравлическое сообщение между областью внешнего потока и каналом внутреннего потока; и композицию твердых частиц, расположенную в области внешнего потока и содержащую множество частиц, связанных реакционноспособным связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом частицы, высвобожденные из композиции, перемещаются в области внешнего потока и, по меньшей мере, по существу, удерживаются в области внешнего потока для образования накопления твердых частиц, по меньшей мере, по существу, блокирующего проницаемый участок первого трубчатого элемента.
- 2. Система по п.1, в которой композиция твердых частиц содержит множество частиц различных размеров.
- 3. Система по п.1, в которой композиция твердых частиц неподвижно закреплена в области внешнего потока до их высвобождения связующими материалами.
- 4. Система по п.1, в которой связующий материал включает в себя по меньшей мере одну композицию, выбранную из следующего: силикат калия и мочевина; силикат калия и формамид; этилполисиликат, хлористо-водородная кислота и этанол.
- 5. Система по п.1, в которой запускающей текучей средой является по меньшей мере одна водная текучая среда.
- 6. Система по п.1, дополнительно содержащая по меньшей мере один камерный изолятор, расположенный в области внешнего потока и способный, по меньшей мере частично, блокировать поток частиц в области внешнего потока для инициирования накопления твердых частиц.
- 7. Система по п.1, в которой по меньшей мере две композиции твердых частиц размещены в области внешнего потока и приспособлены для совместного ступенчатого размещения частиц и ступенчатой блокировки области внешнего потока.
- 8. Система для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов, содержащая первый трубчатый элемент, образующий канал внутреннего потока и содержащий проницаемый участок, создающий гидравлическое сообщение с каналом внутреннего потока; внешний элемент, имеющий внутреннюю поверхность, радиально разнесенную с внешней поверхностью первого трубчатого элемента, при этом первый трубчатый элемент и внешний элемент, по меньшей мере частично, образуют область внешнего потока, внешний элемент содержит проницаемый участок, обеспечивающий ввод в область внешнего потока, создавая путь потока между вводом внешнего элемента и проницаемым участком первого трубчатого элемента; и композицию твердых частиц, размещенную в области внешнего потока, по меньшей мере частично, на пути потока и содержащую множество частиц, связанных реакционноспособным связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом, по меньшей мере, некоторые из высвобожденных частиц накапливаются, образуя накопление твердых частиц, по меньшей мере, по существу, блокирующее проницаемый участок первого трубчатого элемента.
- 9. Система по п.8, в которой по меньшей мере один из проницаемого участка первого трубчатого элемента, проницаемого участка внешнего элемента и их комбинации способен предотвращать вход пластовых частиц в канал внутреннего потока.
- 10. Система по п.8, в которой частицы композиции выбраны по меньшей мере из одного: гравия, песка, карбоната, алеврита, глины или искусственных частиц.
- 11. Система по п.8, в которой связующий материал выбран с возможностью регулирования скорости высвобождения частиц из композиции твердых частиц.
- 12. Система по п.8, в которой высвобождающиеся из композиции частицы способны проходить в области внешнего потока к проницаемому участку первого трубчатого элемента и имеют размеры, по меньшей мере, по существу, для их удержания в области внешнего потока проницаемым участком первого трубчатого элемента, образуя накопление твердых частиц, по меньшей мере, по существу, блокирующего проницаемый участок первого трубчатого элемента.- 24 018184
- 13. Система по п.8, в которой композиция твердых частиц содержит частицы, имеющие различные размеры.
- 14. Система по п.13, в которой частицы композиции имеют размеры по меньшей мере от около 0,0001 до менее 100 мм.
- 15. Система по п.13, в которой проницаемый участок первого трубчатого элемента имеет заданный размер отверстий и более 10% частиц композиции имеют размер, превышающий заданный размер отверстий первого трубчатого элемента.
- 16. Система по п.8, в которой частицы композиции содержат материалы, выбранные для обеспечения реверсивного накопления твердых частиц.
- 17. Система по п.8, дополнительно содержащая по меньшей мере один камерный изолятор, расположенный в области внешнего потока и способный, по меньшей мере частично, блокировать поток частиц в области внешнего потока для инициирования накопления твердых частиц.
- 18. Система для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов, содержащая эксплуатационную колонну, включающую в себя основную трубу с каналом внутреннего потока для приема текучих сред при расположении в среде ствола скважины в пласте, по меньшей мере одну камеру с изменением пути потока, образованную в эксплуатационной колонне и связанную с основной трубой, и содержащую разнесенные внутренний и внешний проницаемые участки, предназначенные для образования пути потока между внешним и внутренним проницаемыми участками, при этом внутренний проницаемый участок создает гидравлическое сообщение между камерами с изменением пути потока и каналом внутреннего потока и внешний проницаемый участок создает гидравлическое сообщение между средой в стволе скважины и камерой с изменением пути потока, фильтр из связанных частиц, расположенный, по меньшей мере частично, на пути потока между внутренним и внешним проницаемыми участками и содержащий множество твердых частиц, связанных вместе связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом частицы, высвобождающиеся из фильтра, имеют размеры, по меньшей мере, по существу, для их удержания внутренним проницаемым участком так, что частицы накапливаются вблизи внутреннего проницаемого участка, по меньшей мере, по существу, для блокировки внутреннего проницаемого участка, ограничивая гидравлическое сообщение между камерой с изменением пути потока и каналом внутреннего потока.
- 19. Система по п.18, в которой частицы фильтра выбраны по меньшей мере из одного: гравия, песка, карбоната, алеврита, глины или искусственных частиц.
- 20. Система по п.17, в которой связующий материал способен регулировать скорость высвобождения частиц из фильтра.
- 21. Система по п.17, в которой внутренний проницаемый участок имеет заданный размер отверстий, при этом более 10% частиц фильтра имеют размер, превышающий заданный размер отверстий внутреннего проницаемого участка.
- 22. Способ регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов, содержащий следующие стадии:обеспечение колонны добычи/нагнетания, включающей в себя основную трубу с каналом внутреннего потока для приема текучих сред при расположении в среде ствола скважины в пласте;образование по меньшей мере одной области внешнего потока, расположенной на расстоянии от канала внутреннего потока внутренним проницаемым участком;обеспечение фильтра из связанных твердых частиц, связанных вместе связующим материалом, способным поддерживать свою целостность при контакте с добываемыми текучими средами и высвобождать частицы при контакте с запускающими текучими средами, при этом высвобожденные частицы фильтра имеют размеры для накопления в области внешнего потока и, по меньшей мере, по существу, блокировки входа текучих сред в канал внутреннего потока; и размещение фильтра из связанных твердых частиц в области внешнего потока.
- 23. Способ по п.22, в котором образование по меньшей мере одной области внешнего потока включает в себя обеспечение внешнего кожуха, расположенного на расстоянии от основной трубы колонны добычи/нагнетания, и образование по меньшей мере одной камеры регулирования расхода, имеющей по меньшей мере один ввод в область внешнего потока.
- 24. Способ по п.23, в котором ввод в область внешнего потока расположен на расстоянии от внутреннего проницаемого участка основной трубы.
- 25. Способ по п.22, дополнительно содержащий размещение колонны добычи/нагнетания в скважине и управление работой скважины, связанной с добычей углеводородов, при этом эксплуатационная колонна действует в первой конфигурации до контакта с запускающими текучими средами и высвобождения частиц и действует во второй конфигурации после накопления высвобожденных из фильтра частиц.
- 26. Способ по п.25, в котором скважина управляется как эксплуатационная скважина.
- 27. Способ по п.25, дополнительно содержащий реверсирование блокирующего накопления твер- 25 018184 дых частиц в области внешнего потока.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US99910607P | 2007-10-16 | 2007-10-16 | |
| PCT/US2008/072429 WO2009051881A1 (en) | 2007-10-16 | 2008-08-07 | Fluid control apparatus and methods for production and injection wells |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201070476A1 EA201070476A1 (ru) | 2010-10-29 |
| EA018184B1 true EA018184B1 (ru) | 2013-06-28 |
Family
ID=40567720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201070476A EA018184B1 (ru) | 2007-10-16 | 2008-08-07 | Система и способ для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8245778B2 (ru) |
| EP (1) | EP2198119B1 (ru) |
| CN (1) | CN101828003B (ru) |
| BR (1) | BRPI0819085B1 (ru) |
| CA (1) | CA2700731C (ru) |
| EA (1) | EA018184B1 (ru) |
| MY (1) | MY160808A (ru) |
| NO (1) | NO344416B1 (ru) |
| WO (1) | WO2009051881A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551612C1 (ru) * | 2014-08-25 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина | Способ кислотной обработки нефтяного пласта |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2768936A1 (en) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Bp Corporation North America Inc. | Method to control driving fluid breakthrough during production of hydrocarbons from a subterranean reservoir |
| CN101705808B (zh) * | 2009-12-11 | 2012-05-30 | 安东石油技术（集团）有限公司 | 套管外存在窜槽的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法 |
| CA2704896C (en) | 2010-05-25 | 2013-04-16 | Imperial Oil Resources Limited | Well completion for viscous oil recovery |
| GB201009395D0 (en) * | 2010-06-04 | 2010-07-21 | Swelltec Ltd | Well intervention and control method and apparatus |
| US20120211226A1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-08-23 | Baker Hughes Incorporated | Screen, method of expanding a screen and method of conforming a screen to a borehole |
| US8789597B2 (en) * | 2011-07-27 | 2014-07-29 | Saudi Arabian Oil Company | Water self-shutoff tubular |
| WO2013055451A1 (en) | 2011-10-12 | 2013-04-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Fluid filtering device for a wellbore and method for completing a wellbore |
| CA2823495C (en) * | 2011-12-15 | 2015-08-11 | Raise Production Inc. | Horizontal and vertical well fluid pumping system |
| CN102619493A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-08-01 | 中国石油天然气股份有限公司 | 筛管完井的稠油水平井调剖堵水方法及其组合装置 |
| CN102808584B (zh) * | 2012-07-27 | 2015-05-06 | 中国石油天然气股份有限公司 | 套管完井多段压裂水平井多点出水的机械堵水管柱及方法 |
| CN104755695B (zh) | 2012-10-26 | 2018-07-03 | 埃克森美孚上游研究公司 | 用于流量控制的井下接头组件以及用于完成井筒的方法 |
| CA2901982C (en) | 2013-03-15 | 2017-07-18 | Exxonmobil Upstream Research Company | Apparatus and methods for well control |
| CA2899792C (en) | 2013-03-15 | 2018-01-23 | Exxonmobil Upstream Research Company | Sand control screen having improved reliability |
| CN103225496B (zh) * | 2013-04-07 | 2016-12-28 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种分注井不动管柱调剖方法 |
| CA2820742A1 (en) * | 2013-07-04 | 2013-09-20 | IOR Canada Ltd. | Improved hydrocarbon recovery process exploiting multiple induced fractures |
| US9816361B2 (en) | 2013-09-16 | 2017-11-14 | Exxonmobil Upstream Research Company | Downhole sand control assembly with flow control, and method for completing a wellbore |
| US9644458B2 (en) * | 2013-10-10 | 2017-05-09 | Delta Screen & Filtration, Llc | Screen communication sleeve assembly and method |
| AU2013405873A1 (en) * | 2013-11-25 | 2016-05-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Erosion modules for sand screen assemblies |
| CN104196499B (zh) * | 2014-08-26 | 2016-10-19 | 康庆刚 | 一种化学驱用分层注入阻流器 |
| WO2018009220A1 (en) | 2016-07-08 | 2018-01-11 | Halliburton Energy Services, Inc. | Flow-induced erosion-corrosion resistance in downhole fluid flow control systems |
| CN106089161B (zh) * | 2016-08-21 | 2018-10-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种分层段防砂生产一体化控制阀及完井管柱 |
| EP3510245A4 (en) | 2016-09-12 | 2020-05-13 | Services Pétroliers Schlumberger | ACCESS TO COMPROMISED FRACTURED PRODUCTION REGIONS AT THE OIL FIELD |
| AU2018205724B2 (en) | 2017-01-04 | 2023-08-10 | Schlumberger Technology B.V. | Reservoir stimulation comprising hydraulic fracturing through extended tunnels |
| WO2019014161A1 (en) | 2017-07-10 | 2019-01-17 | Schlumberger Technology Corporation | CONTROLLED PIPE RELEASE |
| WO2019014160A1 (en) | 2017-07-10 | 2019-01-17 | Schlumberger Technology Corporation | RADIAL DRILL LINK TRANSMISSION AND FLEXIBLE SHAFT PROTECTION COVER |
| CN108266176B (zh) * | 2018-01-08 | 2021-06-01 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种基于井筒模型的天然气井口流量计算方法 |
| WO2019241458A1 (en) * | 2018-06-13 | 2019-12-19 | Schlumberger Technology Corporation | Defining a well completion program for an oil and gas well |
| US11193332B2 (en) | 2018-09-13 | 2021-12-07 | Schlumberger Technology Corporation | Slider compensated flexible shaft drilling system |
| US11090765B2 (en) * | 2018-09-25 | 2021-08-17 | Saudi Arabian Oil Company | Laser tool for removing scaling |
| CN111119764B (zh) * | 2018-11-01 | 2022-02-25 | 中国石油化工股份有限公司 | 防气侵装置和包括其的钻井管柱 |
| CN109709266A (zh) * | 2018-12-03 | 2019-05-03 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司 | 一种直井多层油藏流动模拟实验装置及方法 |
| CN111395997B (zh) * | 2018-12-28 | 2022-07-15 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油井自适应调流控水装置参数设计方法 |
| US11927082B2 (en) | 2019-02-20 | 2024-03-12 | Schlumberger Technology Corporation | Non-metallic compliant sand control screen |
| CN110905495B (zh) * | 2019-11-26 | 2021-05-25 | 青海九0六工程勘察设计院 | 一种用于判断地层堵塞的临界水流速的方法 |
| CN113153239A (zh) * | 2020-01-23 | 2021-07-23 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种自控制产液量的分采器及管柱 |
| CN113494275B (zh) * | 2020-03-18 | 2023-06-13 | 中国海洋石油集团有限公司 | 利用微粒运移控制轴向窜流的控水完井结构 |
| CN113756774A (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种用于裸眼井的压裂与控水一体化管柱及方法 |
| US20230265745A1 (en) * | 2020-06-24 | 2023-08-24 | Bp Corporation North America Inc. | Sand screen assemblies for a subterranean wellbore |
| US11326420B2 (en) * | 2020-10-08 | 2022-05-10 | Halliburton Energy Services, Inc. | Gravel pack flow control using swellable metallic material |
| CA3194685A1 (en) | 2020-10-13 | 2022-04-21 | Jinglei XIANG | Elastomer alloy for intelligent sand management |
| CN114482912B (zh) * | 2020-10-26 | 2024-05-24 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种水平井堵水剂注入工艺控制方法 |
| CN112922592B (zh) * | 2021-03-03 | 2022-05-20 | 大庆油田有限责任公司 | 窜流通道、速度的预测方法及装置、电子设备和存储介质 |
| CN113833437A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 安东柏林石油科技（北京）有限公司 | 一种提高井下环空中轴向防窜流能力的方法及结构 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060258546A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Bj Services Company | Structured composite compositions for treatment of subterranean wells |
| US20070114020A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Kristian Brekke | Robust sand screen for oil and gas wells |
Family Cites Families (55)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1620412A (en) | 1925-07-30 | 1927-03-08 | Tweeddale John | Liner for oil wells |
| US4064938A (en) | 1976-01-12 | 1977-12-27 | Standard Oil Company (Indiana) | Well screen with erosion protection walls |
| US5115864A (en) | 1988-10-05 | 1992-05-26 | Baker Hughes Incorporated | Gravel pack screen having retention means and fluid permeable particulate solids |
| US5222557A (en) | 1990-12-03 | 1993-06-29 | Mobil Oil Corporation | Sand control agent and process |
| US5101901A (en) | 1990-12-03 | 1992-04-07 | Mobil Oil Corporation | Sand control agent and process |
| US5222556A (en) | 1991-12-19 | 1993-06-29 | Mobil Oil Corporation | Acidizing method for gravel packing wells |
| US5209296A (en) | 1991-12-19 | 1993-05-11 | Mobil Oil Corporation | Acidizing method for gravel packing wells |
| US5211235A (en) | 1991-12-19 | 1993-05-18 | Mobil Oil Corporation | Sand control agent and process |
| US5355949A (en) | 1993-04-22 | 1994-10-18 | Sparlin Derry D | Well liner with dual concentric half screens |
| US5476143A (en) | 1994-04-28 | 1995-12-19 | Nagaoka International Corporation | Well screen having slurry flow paths |
| US5609209A (en) | 1995-07-20 | 1997-03-11 | Mobil Oil Corporation | High temperature profile gel for control of oil reservoir permeability |
| US5722490A (en) | 1995-12-20 | 1998-03-03 | Ely And Associates, Inc. | Method of completing and hydraulic fracturing of a well |
| US5896928A (en) | 1996-07-01 | 1999-04-27 | Baker Hughes Incorporated | Flow restriction device for use in producing wells |
| US5803179A (en) | 1996-12-31 | 1998-09-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Screened well drainage pipe structure with sealed, variable length labyrinth inlet flow control apparatus |
| US6169058B1 (en) | 1997-06-05 | 2001-01-02 | Bj Services Company | Compositions and methods for hydraulic fracturing |
| US5881809A (en) | 1997-09-05 | 1999-03-16 | United States Filter Corporation | Well casing assembly with erosion protection for inner screen |
| US6095246A (en) * | 1997-09-24 | 2000-08-01 | Gray; John D. | Sand-bearing water-soluble stick and methods of use |
| GB9800954D0 (en) | 1998-01-17 | 1998-03-11 | Aea Technology Plc | Well treatment with micro-organisms |
| US6109350A (en) | 1998-01-30 | 2000-08-29 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of reducing water produced with hydrocarbons from wells |
| US6516885B1 (en) | 1998-02-18 | 2003-02-11 | Lattice Intellectual Property Ltd | Reducing water flow |
| GB9808490D0 (en) | 1998-04-22 | 1998-06-17 | Aea Technology Plc | Well treatment for water restriction |
| US6619397B2 (en) | 1998-11-03 | 2003-09-16 | Baker Hughes Incorporated | Unconsolidated zonal isolation and control |
| US6125932A (en) | 1998-11-04 | 2000-10-03 | Halliburton Energy Services, Inc. | Tortuous path sand control screen and method for use of same |
| US6302207B1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-10-16 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods of completing unconsolidated subterranean producing zones |
| US6767869B2 (en) | 2000-02-29 | 2004-07-27 | Bj Services Company | Well service fluid and method of making and using the same |
| MXPA03000534A (es) | 2000-07-21 | 2004-09-10 | Sinvent As | Sistema combinado de tuberia de revestimiento y matriz. |
| US6622794B2 (en) | 2001-01-26 | 2003-09-23 | Baker Hughes Incorporated | Sand screen with active flow control and associated method of use |
| US20020189808A1 (en) | 2001-06-13 | 2002-12-19 | Nguyen Philip D. | Methods and apparatus for gravel packing or frac packing wells |
| US6660694B1 (en) | 2002-08-02 | 2003-12-09 | Saudi Arabian Oil Company | Thermally responsive aqueous silicate mixture |
| US6935432B2 (en) | 2002-09-20 | 2005-08-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for forming an annular barrier in a wellbore |
| US6854522B2 (en) * | 2002-09-23 | 2005-02-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Annular isolators for expandable tubulars in wellbores |
| US7159757B2 (en) | 2002-09-26 | 2007-01-09 | Dowa Mining Co., Ltd. | Metal/ceramic bonding article and method for producing same |
| EA008140B1 (ru) | 2002-10-28 | 2007-04-27 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Саморазрушающаяся фильтрационная корка |
| US6913081B2 (en) | 2003-02-06 | 2005-07-05 | Baker Hughes Incorporated | Combined scale inhibitor and water control treatments |
| US20040177957A1 (en) | 2003-03-10 | 2004-09-16 | Kalfayan Leonard J. | Organosilicon containing compositions for enhancing hydrocarbon production and method of using the same |
| US6729786B1 (en) * | 2003-03-14 | 2004-05-04 | Mediflex Hospital Products, Inc. | Liquid applicator for coloring a liquid |
| WO2004094784A2 (en) | 2003-03-31 | 2004-11-04 | Exxonmobil Upstream Research Company | A wellbore apparatus and method for completion, production and injection |
| US7032663B2 (en) | 2003-06-27 | 2006-04-25 | Halliburton Energy Services, Inc. | Permeable cement and sand control methods utilizing permeable cement in subterranean well bores |
| WO2005014065A1 (en) * | 2003-08-06 | 2005-02-17 | The Procter & Gamble Company | Absorbant structures comprising coated water-swellable material |
| WO2005061850A1 (en) | 2003-12-03 | 2005-07-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Wellbore gravel packing apparatus and method |
| US7258166B2 (en) | 2003-12-10 | 2007-08-21 | Absolute Energy Ltd. | Wellbore screen |
| US7290606B2 (en) | 2004-07-30 | 2007-11-06 | Baker Hughes Incorporated | Inflow control device with passive shut-off feature |
| NO331536B1 (no) * | 2004-12-21 | 2012-01-23 | Schlumberger Technology Bv | Fremgangsmate for a danne en regulerende strom av bronnhullfluider i et bronnhull anvendt i produksjon av hydrokarboner, og ventil for anvendelse i et undergrunns bronnhull |
| WO2006083914A2 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Total Separation Solutions, Llc | In situ filter construction |
| US7413022B2 (en) | 2005-06-01 | 2008-08-19 | Baker Hughes Incorporated | Expandable flow control device |
| US7451815B2 (en) | 2005-08-22 | 2008-11-18 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sand control screen assembly enhanced with disappearing sleeve and burst disc |
| US7407007B2 (en) | 2005-08-26 | 2008-08-05 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for isolating flow in a shunt tube |
| US7543640B2 (en) * | 2005-09-01 | 2009-06-09 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for controlling undesirable fluid incursion during hydrocarbon production |
| EP2016257B1 (en) | 2006-02-03 | 2020-09-16 | Exxonmobil Upstream Research Company | Wellbore method and apparatus for completion, production and injection |
| MX2008010008A (es) | 2006-02-10 | 2008-11-20 | Exxonmobil Upstream Res Co | Adaptacion a traves de materiales sensibles a estimulos. |
| US7708068B2 (en) * | 2006-04-20 | 2010-05-04 | Halliburton Energy Services, Inc. | Gravel packing screen with inflow control device and bypass |
| US7832473B2 (en) * | 2007-01-15 | 2010-11-16 | Schlumberger Technology Corporation | Method for controlling the flow of fluid between a downhole formation and a base pipe |
| US7913765B2 (en) * | 2007-10-19 | 2011-03-29 | Baker Hughes Incorporated | Water absorbing or dissolving materials used as an in-flow control device and method of use |
| US7918272B2 (en) * | 2007-10-19 | 2011-04-05 | Baker Hughes Incorporated | Permeable medium flow control devices for use in hydrocarbon production |
| US7789152B2 (en) * | 2008-05-13 | 2010-09-07 | Baker Hughes Incorporated | Plug protection system and method |
-
2008
- 2008-08-07 CA CA2700731A patent/CA2700731C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-07 US US12/670,079 patent/US8245778B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-07 CN CN200880111928XA patent/CN101828003B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-08-07 BR BRPI0819085-2A patent/BRPI0819085B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-08-07 MY MYPI2010001451A patent/MY160808A/en unknown
- 2008-08-07 EA EA201070476A patent/EA018184B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-08-07 WO PCT/US2008/072429 patent/WO2009051881A1/en active Application Filing
- 2008-08-07 EP EP08797350.9A patent/EP2198119B1/en not_active Not-in-force
-
2010
- 2010-04-14 NO NO20100531A patent/NO344416B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060258546A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Bj Services Company | Structured composite compositions for treatment of subterranean wells |
| US20070114020A1 (en) * | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Kristian Brekke | Robust sand screen for oil and gas wells |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US-A120040106525 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2551612C1 (ru) * | 2014-08-25 | 2015-05-27 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д.Шашина | Способ кислотной обработки нефтяного пласта |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101828003B (zh) | 2013-04-24 |
| EP2198119B1 (en) | 2017-10-25 |
| BRPI0819085B1 (pt) | 2018-05-29 |
| US8245778B2 (en) | 2012-08-21 |
| US20100200233A1 (en) | 2010-08-12 |
| NO20100531L (no) | 2010-07-13 |
| CN101828003A (zh) | 2010-09-08 |
| CA2700731C (en) | 2013-03-26 |
| BRPI0819085A2 (pt) | 2015-04-22 |
| AU2008314602A1 (en) | 2009-04-23 |
| EP2198119A1 (en) | 2010-06-23 |
| WO2009051881A1 (en) | 2009-04-23 |
| CA2700731A1 (en) | 2009-04-23 |
| EP2198119A4 (en) | 2015-02-11 |
| NO344416B1 (no) | 2019-12-02 |
| MY160808A (en) | 2017-03-31 |
| EA201070476A1 (ru) | 2010-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA018184B1 (ru) | Система и способ для регулирования притока нежелательных текучих сред из ствола скважины при добыче углеводородов | |
| AU2006333562B2 (en) | Profile control apparatus and method for production and injection wells | |
| US7918272B2 (en) | Permeable medium flow control devices for use in hydrocarbon production | |
| CA2829436C (en) | Use of swellable material in an annular seal element to prevent leakage in a subterranean well | |
| CA2705768C (en) | Gravel packing apparatus utilizing diverter valves | |
| AU2011341559B2 (en) | Crossover joint for connecting eccentric flow paths to concentric flow paths | |
| US20090008092A1 (en) | Wellbore Method and Apparatus For Sand And Inflow Control During Well Operations | |
| US10385660B2 (en) | Gravel pack sealing assembly | |
| AU4107496A (en) | Methods for sub-surface fluid shut-off | |
| WO2008139132A1 (en) | Methods and devices for treating multiple-interval well bores | |
| AU2008314602B2 (en) | Fluid control apparatus and methods for production and injection wells | |
| EP1431512A2 (en) | Downhole removal of particulates from produced fluids |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG MD TJ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KZ TM RU |