MX2014015634A

MX2014015634A - Control de flujo de fluido utilizando canales.

Info

Publication number: MX2014015634A
Application number: MX2014015634A
Authority: MX
Inventors: Jason D Dykstra; Michael Linley Fripp; Liang Zhao
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2015-06-04
Also published as: IN2014DN09833A; US8752628B2; CN104471186A; AU2012383590A1; EP2864586A1; RU2568206C1; CA2874984A1; SG11201407797UA; AU2012383590B2; CN104471186B; WO2014003715A1; MX351927B; EP2864586A4; CA2874984C; BR112014032509A2; US20140014351A1

Abstract

Un dispositivo de control de flujo de fluido que se puede colocar en un pozo puede incluir canales que pueden dirigir el flujo de fluido con base en una o más propiedades del fluido de manera más robusta. Los canales pueden incluir un canal lateral entre otros dos canales. El canal lateral puede permitir el flujo de fluido para afectar el fluido que fluye en uno de los canales. Los dispositivos de acuerdo con algunos aspectos pueden diferenciar entre fluidos que tienen propiedades cercanas, pero diferentes, y dirigir el fluido en consecuencia. Ejemplos de propiedades de fluido con base en las cuales el dispositivo puede dirigir el fluido incluyen la densidad del fluido, la velocidad del fluido, la viscosidad del fluido, y el número de Reynolds del flujo de fluido.

Description

CONTROL DE FLUJO DE FLUIDO UTILIZANDO CANALES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere generalmente a ensambles para controlar flujo de fluido en un pozo en una formación subterránea y, más particularmente (aunque no necesariamente exclusivamente), a ensambles que son capaces de restringir el flujo de fluido al dirigir el fluido utilizando canales.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se pueden instalar diferentes dispositivos en un pozo que atraviesa una formación subterránea que contiene hidrocarburos. Algunos dispositivos controlan el caudal del fluido entre la formación y la tubería, tal como lo verla de producción o inyección. Un ejemplo de estos dispositivos es un selector de fluido autónomo que puede seleccionar fluido, o controlar de otra forma el caudal de diferentes fluidos dentro de la tubería.

Un selector de fluido autónomo puede seleccionar entre fluidos deseados y no deseados con base en la viscosidad relativa de los fluidos. Por ejemplo, el fluido que tiene una mayor concentración de fluidos no deseados (p.ej., agua y gas natural) puede tener una cierta viscosidad en respuesta a lo cual el selector de fluido autónomo dirige el fluido no deseado en una dirección para restringir el caudal del fluido no deseado dentro de la tubería. El selector de fluido autónomo incluye un ensamble de control de relación de flujo y un ensamble de vórtice utilizables para seleccionar el fluido con base en la viscosidad. El ensamble de control de relación de flujo incluye dos trayectorias de flujo. Cada trayectoria de flujo incluye conductos estrechados que están configurados para restringir el flujo de fluido con base en la viscosidad del fluido. Por ejemplo, un conducto en el primer paso puede ser más estrecho que el segundo conducto en el segundo paso, y estar configurado para restringir más el fluido que tiene una cierta viscosidad relativa que el fluido que tiene una viscosidad relativa diferente. El segundo conducto puede ofrecer resistencia relativamente constante al fluido, independientemente de la viscosidad del fluido.

Aunque este selector de fluido autónomo es muy efectivo para cumplir la selección de fluido deseado en el interior del pozo, se desean tipos adicionales de selectores de fluido autónomos que puedan dirigir el fluido para control de flujo con base en pequeñas diferencias en las propiedades del fluido.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Ciertos aspectos de la presente invención están dirigidos a afectar el fluido que fluye en canales de un dispositivo de control de flujo de fluido colocado en un pozo mediante el uso de un sub-ensamble de canal capaz de permitir fluido que tiene una cierta propiedad para afectar el fluido que fluye a través de uno o más canales del sub-ensamble de canal.

Un aspecto se refiere a un sub-ensamble para un dispositivo de flujo de fluido que se puede colocar en un pozo subterráneo. El sub-ensamble incluye una cámara, un primer canal, un segundo canal, y un canal lateral. La cámara incluye una abertura de salida. El primer canal puede dirigir el fluido desde una primera entrada hacia la cámara. El segundo canal puede dirigir el fluido desde una segunda entrada hacia la cámara. El canal lateral puede permitir que el fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal.

Una característica se refiere al canal lateral que está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal. La cantidad de fluido se puede basar en al menos una propiedad del fluido.

Otra característica se refiere a la propiedad que es al menos uno del número de Rcynolds del fluido, la densidad del fluido, la velocidad del fluido, o la viscosidad del fluido.

Otra característica se refiere a incluir en el sub-ensamble un canal primario, un primer canal desviado, y un segundo canal desviado. El canal primario puede estar en comunicación de fluido con el primer canal. El canal primario puede dirigir el fluido hacia la abertura de salida. El primer canal desviado puede estar en comunicación de fluido con el primer canal. El segundo canal desviado puede estar en comunicación de fluido con el segundo canal. El primer canal desviado y el segundo canal desviado pueden dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara. El canal lateral puede permitir que una cantidad del fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido para que fluya hacia el canal primario. La cantidad de fluido se puede basar en al menos una propiedad del fluido.

Otra característica se refiere a incluir en el sub-ensamble un primer canal primario, un segundo canal primario, y un canal desviado. El primer canal primario puede estar en comunicación de fluido con el segundo canal. El segundo canal primario puede estar en comunicación de fluido con el primer canal. El canal desviado puede dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara. El canal desviado puede estar en comunicación de fluido con el primer canal. El primer canal primario y el segundo canal primario pueden dirigir el fluido hacia la abertura de salida. El canal lateral puede permitir que una cantidad del fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido para que fluya hacia el canal desviado. La cantidad de fluido se puede basar en al menos una propiedad del fluido.

Otra característica se refiere a la propiedad del fluido que incluye una viscosidad del fluido por encima de un umbral. El umbral se puede basar en una configuración física del dispositivo de control de flujo de fluido. El dispositivo de control de flujo de fluido puede restringir el flujo de fluido en una cantidad que se basa en la viscosidad el fluido.

Otra característica se refiere a que la primera entrada y la segunda entrada están configuradas para permitir que el fluido fluya desde un sub-ensamble de entrega de fluido, y la cámara es una cámara de vórtice.

Otra característica se refiere a que la primera entrada está separada de la segunda entrada.

Otro aspecto se refiere a un dispositivo de control de flujo de fluido que puede ser colocado en un pozo. El dispositivo de control de flujo de fluido incluye una cámara de vórtice, un sub-ensamble de entrega de fluido, y un sub ensamble de canal. La cámara de vórtice incluye una abertura de salida. El sub-ensamble de canal puede estar posicionado entre la cámara de vórtice y el sub-ensamble de entrega de fluido. El sub-ensamble de canal incluye un primer canal, un segundo canal, y un canal lateral. El primer canal puede proporcionar una primera trayectoria de flujo para el fluido desde el sub-ensamble de entrega de fluido hacia la cámara. El segundo canal puede proporcionar una segunda trayectoria de flujo para el fluido desde el sub-ensamble de entrega de fluido hacia la cámara. El canal lateral puede proporcionar comunicación de fluido entre el primer canal y el segundo canal.

Otra característica se refiere a que el canal lateral está adaptado para permitir que el fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal.

Otra característica se refiere a que el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal, la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

Otra característica se refiere a que el sub-ensamble de canal incluye un canal primario, un primer canal desviado, y un segundo canal desviado. El canal primario puede estar en comunicación de fluido con el primer canal. El canal primario puede dirigir el fluido hacia la abertura de salida. El primer canal desviado puede estar en comunicación de fluido con el primer canal. El segundo canal desviado puede estar en comunicación de fluido con el segundo canal. El primer canal desviado y el segundo canal desviado pueden dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara.

Otra característica se refiere a que el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido a que fluya hacia el canal primario. La cantidad de fluido se puede basar en al menos una propiedad del fluido.

Otra característica se refiere al sub-ensamble de canal que incluye un primer canal primario, un segundo canal primario, y un canal desviado. El primer canal primario puede estar en comunicación de fluido con el segundo canal. El segundo canal primario debe estar en comunicación de fluido con el primer canal. El canal desviado puede dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara. El canal desviado puede estar en comunicación de fluido con el primer canal. El primer canal primario y el segundo canal primario pueden dirigir el fluido hacia la abertura de salida.

Otra característica se refiere a que el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido para que fluya hacia el canal desviado. La cantidad de fluido se puede basar en al menos una propiedad del fluido.

Otra característica se refiere a la propiedad del fluido que incluye una viscosidad del fluido por encima de un umbral. El umbral se puede basar en una configuración física del dispositivo de control de flujo de fluido. El dispositivo de control de flujo de fluido puede restringir el flujo de fluido en una cantidad que se basa en la viscosidad del fluido.

Otra característica se refiere a que el dispositivo de control de flujo de fluido incluye una primera entrada y una segunda entrada. La primera entrada puede permitir que el fluido fluya desde el sub-ensamble de entrega de fluido al primer canal. La segunda entrada puede permitir que el fluido fluya desde el sub-ensamble de entrega de fluido al segundo canal.

Otra característica se refiere a que el dispositivo de control de flujo de fluido está configurado para restringir que el fluido fluya desde una formación a un tubular de producción colocado en el pozo en una cantidad que se basa en al menos una propiedad del fluido.

Otro aspecto se refiere a un sub-ensamble de canal para un dispositivo de control de flujo de fluido que se puede colocar en un pozo subterráneo. El sub-ensamble de canal incluye un primer canal, un segundo canal, y un canal lateral. El primer canal puede dirigir el fluido desde una primera entrada en comunicación de fluido con un sub-ensamble de entrega de fluido hacia una cámara que tiene una abertura de salida. El segundo canal puede dirigir el fluido desde una segunda entrada en comunicación de fluido con el sub-ensamble de entrega de fluido hacia la cámara. El canal lateral puede permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para dirigir el fluido que fluye en el primer canal hacia un cuarto canal que puede permitir que el fluido fluya a la cámara. La cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

Estos aspectos y características ilustrativos se mencionan no para limitar o definir la invención, pero proporcionan ejemplos para ayudar en el entendimiento de los conceptos inventivos que se divulgan en esta solicitud. Otros aspectos, ventajas, y características de la presente invención se harán aparentes después de la revisión de toda la solicitud.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de pozo que tiene dispositivos de control de flujo que incluyen canales de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Figura 2 es una vista lateral en sección transversal de un dispositivo de control de flujo de fluido y un ensamble de filtro de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Figura 3 es una vista superior en sección transversal de un dispositivo de control de flujo de fluido que incluye canales de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Figura 4 es una vista superior en sección transversal de parte del dispositivo de control de flujo de fluido de la Figura 3 con una concentración más alta de fluido deseado que fluye a través de los canales de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Figura 5 es una vista superior en sección transversal del dispositivo de control de flujo de fluido de la Figura 3 con una concentración más alta de fluido deseado que fluye a través de los canales de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Figura 6 es una vista superior en sección transversal de un dispositivo de control de flujo de fluido que incluye canales de acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Ciertos aspectos y características se refieren a un dispositivo de control de flujo de fluido que tiene canales que pueden dirigir el flujo de fluido con base en una o más propiedades del fluido de manera más robusta en comparación con dispositivos de control de flujo de fluido que no implementan canales. Por ejemplo, los dispositivos de acuerdo con algunos aspectos pueden diferenciar entre fluidos que tienen valores de propiedad de fluido cercanos, pero diferentes y dirigir el fluido en consecuencia. Ejemplos de propiedades de fluido con base en las cuales el dispositivo puede dirigir el fluido incluyen la densidad del fluido, la velocidad del fluido, la viscosidad del fluido, y el número de Rcynolds del fluido.

Un aspecto incluye un canal lateral que puede proporcionar comunicación de fluido entre dos canales que permiten que el fluido fluya hacia una cámara que tiene una abertura de salida. La comunicación de fluido entre dos canales incluye la capacidad, pero no el requerimiento, de que el fluido fluya desde un canal a otro. La cantidad de fluido que puede fluir a través del canal lateral puede depender de una o más propiedades del fluido. La cantidad de fluido que puede fluir a través del canal lateral puede afectar el fluido que fluye a través del otro canal. Un canal puede ser un paso, trayectoria de flujo, o de otra forma un área través de la cual puede fluir el fluido.

Los canales pueden estar en un dispositivo de control de flujo de fluido, tal como una válvula, que puede reducir automáticamente el caudal del fluido no deseado y que puede permitir automáticamente que el fluido deseado pase a través del dispositivo con restricción limitada a nula. El fluido puede entrar al dispositivo desde una entrada y salida través de una abertura de salida. El fluido puede viajar a través de uno o más de los canales. Dependiendo del canal en que viaja el fluido (que puede depender en parte de una o más propiedades del fluido), el fluido se puede dirigir para girar en una cámara o para que viaje sustancialmente hacia la abertura de salida. Por ejemplo, el dispositivo puede estar configurado para provocar que el fluido que tiene una concentración más alta de fluido no deseado gire y provoque que el fluido que tiene una concentración más alta de fluido deseado fluya más directamente a la abertura de salida. El fluido que gira puede resultar en una caída de presión alta que reduce el caudal del fluido que sale a través de la abertura de salida. De otra forma, la caída de presión se puede disminuir para permitir que el fluido salga sin restricción sustancial.

Estos ejemplos ilustrativos se proporcionan para introducir al lector al tema general que se discute aquí y no pretenden limitar el alcance de los conceptos que se divulgan. Las siguientes secciones describen diferentes características y ejemplos adicionales con referencia a los dibujos en los cuales los números similares indican elementos similares, y las descripciones direccionales se utilizan para describir los aspectos ilustrativos pero, como los aspectos ilustrativos, no se deben utilizar para limitar la presente invención.

La Figura 1 representa un sistema de pozo 100 con dispositivos de control de flujo de fluido que tienen canales de acuerdo con ciertos aspectos de la presente invención. El sistema de pozo 100 incluye un agujero que es un pozo 102 que se extiende a través de diferentes estratos de tierra. El pozo 102 tiene una sección sustancialmente vertical 104 y una sección sustancialmente horizontal 106. La sección sustancialmente vertical 104 y la sección sustancialmente horizontal 106 pueden incluir una cadena de revestimiento 108 cementada en una porción superior de la sección sustancialmente vertical 104. La sección sustancialmente horizontal 106 se extiende a través de una formación subterránea que contiene hidrocarburos 110.

Una cadena de tubería 112 se extiende desde la superficie dentro del pozo 102. La cadena de tubería 112 puede proporcionar un conducto para que los fluidos de la formación de agentes de la sección sustancialmente horizontal 106 a la superficie. Los dispositivos de control de flujo de fluido 114 y las secciones tubulares de producción 116 en diferentes intervalos de producción adyacentes a la formación 110 se posicionan en la cadena de tubería 112. En cada lado de cada sección tubular de producción 116 está un obturador 118 que puede proporcionar un sello de fluido entre la cadena de tubería 112 y la pared del pozo 102. Cada parte obturadores 118 adyacentes puede definir un intervalo de producción.

Cada una de las secciones tubulares de producción 116 puede proporcionar capacidad de control de arena. Los elementos de filtro de control de arena o medios de filtro asociados con las secciones tubulares de producción 116 pueden permitir que los fluidos fluyan a través de los elementos o medios de filtro, pero prevenir que la materia de partículas de tamaño suficiente fluya a través de los elementos o medios de filtro. En algunos aspectos, se puede proporcionar un filtro de control de arena que incluye un tubo base no perforado que tiene un alambre envuelto alrededor de nervios posicionados circunferencialmente alrededor del tubo base. Un recubrimiento exterior protector que incluye perforaciones se puede posicionar alrededor de un exterior de un medio de filtro.

Los dispositivos de control de flujo de fluido 114 que incluyen canales de acuerdo con algunos aspectos pueden permitir el control sobre el volumen y composición de los fluidos producidos. Por ejemplo, los dispositivos de control de flujo de fluido 114 pueden restringir o resistir de manera autónoma la producción del fluido de la formación desde un intervalo de producción en el cual el fluido no deseado, tal como agua o gas natural para una operación de producción de petróleo, está entrando. El "gas natural" como se utiliza en este documento significa una mezcla de hidrocarburos (y cantidades variables de no hidrocarburos) que existe en una fase gaseosa a temperatura y presión ambiente y en una fase liquida y/o fase gaseosa en un entorno en el interior del pozo.

El fluido de la formación que fluye al interior de una sección tubular de producción 116 puede incluir más de un tipo de fluido, tal como gas natural, petróleo, agua, vapor y dióxido de carbono. El vapor y dióxido de carbono se pueden utilizar como fluidos de inyección para provocar que el fluido de hidrocarburo fluya hacia una sección tubular de producción 116. El gas natural, petróleo y agua se pueden encontrar en la formación 110. La proporción de estos tipos de fluidos que fluyen al interior de una sección tubular de producción 116 puede variar con el tiempo y se puede basar al menos en parte en las condiciones dentro de la formación y el pozo 102. Un dispositivo de control de flujo de fluido 114 de acuerdo con algunos aspectos puede reducir o restringir la producción desde un intervalo en el cual el fluido que tiene una mayor proporción de fluidos no deseados está fluyendo a través del dispositivo de control de flujo de fluido 114.

Cuando un intervalo de producción produce una mayor proporción de fluidos no deseados, un dispositivo de control de flujo de fluido 114 en ese intervalo puede restringir o resistir la producción de ese intervalo. Otros intervalos de producción que producen una mayor proporción de fluido deseado, pueden contribuir más a la corriente de producción que entra a la cadena de tubería 112. Por ejemplo, el dispositivo de control de flujo de fluido 114 puede incluir canales que pueden controlar el caudal del fluido con base en una o más propiedades del fluido, donde tales propiedades dependen del tipo de fluido - fluido deseado o no deseado.

Aunque la Figura 1 representa dispositivos de control de flujo de fluido 114 posicionados en una sección sustancialmente horizontal 106, los dispositivos de control de flujo de fluidos 114 (y las secciones tubulares de producción 116) de acuerdo con diferentes aspectos de la presente invención se pueden ubicar, adicionalmente o alternativamente, en la sección sustancialmente vertical 104. Además, se puede utilizar cualquier número de dispositivos de control de flujo de fluidos 114, incluyendo uno, en el sistema de pozo 100 generalmente o en cada intervalo de producción. En algunos aspectos, los dispositivos de control de flujo de fluidos 114 se pueden colocar en pozos más simples, tal como pozos que tienen solamente una sección sustancialmente vertical. Los dispositivos de control de flujo de fluidos 114 se pueden colocar en entornos de pozo abierto, tal como se representa en la Figura 1, o en pozos revestidos.

La Figura 2 representa una vista lateral en sección transversal de una sección tubular de producción 116 que incluye un dispositivo de control de flujo de fluido 114 y un ensamble de filtro 202. El tubular de producción define un paso interior 204, el cual puede ser un espacio anular. El fluido de la formación puede entrar al paso interior 204 desde la formación a través del ensamble de filtro 202, el cual puede filtrar el fluido. El fluido de la formación puede entrar al dispositivo de control de flujo de fluido 114 desde el paso interior a través de una entrada 206 a una trayectoria de flujo 208 de una cámara 210. Los canales 212 están colocados en la trayectoria de flujo 208 de la cámara 210. Los canales 212 pueden dirigir el fluido para que fluya a un vórtice o a una salida 214. El vórtice se puede utilizar por la cámara 210 para restringir o permitir que el fluido fluya a través de la salida 214 por medio de una abertura de salida en la cámara 210 en diferentes cantidades a un área interna de la tubería 216. Aunque se representa una salida 214 en la Figura 2, los dispositivos de control de flujo de fluido de acuerdo con diferentes aspectos y características pueden incluir cualquier número de salidas y/o aberturas de salida.

Los dispositivos de control de flujo de fluido con canales pueden tener una variedad de configuraciones por las cuales los canales pueden dirigir fluido para restricción o no restricción, según sea el caso. La Figura 3 representa un ejemplo de un dispositivo de control de flujo de fluido que incluye una cámara 302, un sub-ensamble de entrega de fluido 304, y un sub-ensamble de canal 306.

La cámara 302 incluye una abertura de salida 308 que puede permitir que el fluido salga del dispositivo de control de flujo de fluido. En algunos aspectos, la cámara 302 es una cámara de vórtice que tiene una trayectoria de forma circular en sección transversal que puede permitir que el fluido que entra a la cámara 302 en una dirección gire, creando un vórtice alrededor de la abertura de salida 308. El sub-ensamble de entrega de fluido 304 puede ser cualquier tipo de dispositivo o dispositivos de entrega de fluido que pueden permitir que el fluido fluya al sub-ensamble de canal 306.

El sub-ensamble de canal 306 puede incluir canales para dirigir fluido en una o más direcciones hacia la cámara 302. El sub-ensamble de canal 306 en la Figura 3 incluye dos canales 310, 312 que proporcionan comunicación de fluido entre el sub-ensamble de entrega de fluido 304 y un canal primario 314, dos canales desviados 316, 318, y un canal lateral 320..El canal primario 314, los dos canales desviados 316, 318, y el canal lateral 320 se incluyen en el sub ensamble de canal 306. "Canal primario" como se utiliza en este documento se utiliza para identificar un canal en el sub-ensamble de canal 306 y no se debe interpretar que significa ningún estatus para el canal a menos que se indique expresamente. De manera similar, "canales desviados" como se utiliza en este documento se utiliza para identificar dos o más canales además de un canal primario y no se debe interpretar para comunicar ninguna configuración estructural a menos que se indique expresamente. Además, un "canal lateral", que se puede denominar como un canal auxiliar, como se utiliza en este documento no se debe interpretar como requiriendo necesariamente una configuración "lateral" en alguna manera a menos que se indique expresamente.

El primer canal 310 incluye una entrada 322 para recibir fluido desde el sub-ensamble de entrega de fluido 304 y puede dirigir el fluido hacia el canal primario 314 y un primer canal desviado 316, dependiendo de una propiedad del fluido. El segundo canal 312 incluye una entrada 324 para recibir fluido del sub-ensamble de entrega de fluido 304 que puede dirigir fluido hacia el segundo canal desviado 318 y el canal lateral 320, dependiendo de una o más propiedades del fluido.

En algunos aspectos, los canales desviados 316, 318 pueden proporcionar trayectorias de flujo alternas a la cámara 302 en comparación con la victoria de flujo que se proporciona por el canal primario 314. En la Figura 3, por ejemplo, los canales desviados 316, 318 se desplazan a un lado del canal primario 314, como se ve en la vista superior en sección transversal del dispositivo de control de flujo de fluido, y proporcionan trayectorias de flujo alternas que convergen cerca de una abertura tangencial a la cámara 302.

La Figura 3 representa los canales desviados 316, 318 estando en el lado a mano izquierda del canal primario 314 en la vista que se representa en la Figura 3. Los canales desviados 316, 318 de acuerdo con otros aspectos se pueden posicionar en el lado a mano derecha del canal primario 314, o en otras configuraciones, en la misma vista como se representa actualmente en la Figura 3.

El canal lateral 320 proporciona comunicación de fluido entre el primer canal 310 y el segundo canal 312. El fluido puede fluir desde el segundo canal 312 a través del canal lateral 320 al primer canal 310 y afectar una cantidad de fluido que fluye hacia el canal primario 314.

Por ejemplo, el fluido que tiene una mayor proporción de fluido deseado que fluye a través del dispositivo de control de flujo de fluido puede resultar en más fluido que fluye a través del canal lateral 320 al primer canal 310. El fluido deseado que tiene ciertas propiedades de fluido se puede atraer, por ejemplo, a una cantidad mayor de fluido deseado que tenga propiedades de fluido similares que esté fluyendo a través del primer canal 310 de tal forma que más fluido que fluye a través del segundo canal 312 desea fluir a través del canal lateral 320. Cuando más fluido fluye a través del canal lateral 320, el fluido desde el canal lateral 320 puede dirigir o influenciar más fluido en el primer canal 310 al canal primario 314. El canal primario 314 puede dirigir fluido hacia la abertura de salida 308 de la cámara 302. El canal primario 314 incluye un divisor 326 que define dos trayectorias de flujo. En otros aspectos, el canal primario 314 no incluye el divisor 326.

El fluido que tiene una mayor proporción de fluido no deseado que fluye a través del dispositivo de control de flujo de fluido puede resultar en menos fluido que fluye a través del canal lateral 320 al primer canal 310 y más fluido que fluye a través del segundo canal desviado 318. Un ejemplo, el fluido no deseado puede tener una menor viscosidad de tal forma que tiene menos deseo de viajar a través del canal lateral 320. Menos fluido fluyendo a través del canal lateral 320 puede permitir que más fluido que fluye a través del primer canal 310 fluya a través del primer canal desviado 316. Los canales desviados 316, 318 pueden dirigir el fluido hacia la cámara 302 en una dirección tangencial. El fluido dirigido hacia la cámara 302 en una dirección tangencial puede provocar que el fluido fluya al interior de un vórtice en la cámara 302 para restringir a que el fluido salga de la cámara a través de la abertura de salida 308.

El canal lateral 320 puede amplificar pequeñas diferencias en las propiedades de fluido ya que una cantidad relativamente pequeña de fluido con algunas propiedades de fluido deseadas puede viajar a través del canal lateral 320 para ayudar a empujar el fluido deseado hacia el canal primario 314. Por ejemplo, el canal lateral 320 puede provocar disrupción de fuerzas en el fluido indeseado y deseado. La disrupción se puede agregar al efecto de diferentes canales a través de los cuales el fluido indeseado y deseado ya se dirige para aumentar una cantidad de fuerza para dirigir el fluido hacia el canal apropiado - canal primario o desviado. Aunque se representan dos canales 310, 312 y dos canales desviados 316, 318, se puede utilizar cualquier número de canales - desviados, canales desde un sub-ensamble de entrega de fluido, o de otra forma.

Los tamaños y configuraciones geométricas de los canales se pueden modificar para dirigir más o menos fluido que tenga diferentes niveles de una o más propiedades. Por ejemplo, los canales se pueden dimensionar y configurar de tal forma que el fluido que tiene un nivel de viscosidad dentro de un rango, o por encima o por debajo de un umbral, se pueda dirigir dentro del dispositivo de control de flujo de fluido como fluido deseado. Por ejemplo, un canal lateral puede estar configurado con una trayectoria ligeramente menos recta al primer canal desde el segundo canal de tal forma que menos fluido tiene alguna porción de flujos de fluido deseado a través del canal lateral.

Las Figuras 4-5 representan el flujo de fluido a través del dispositivo de control de flujo de fluido de la Figura 3 sin representar el sub-ensamble de entrega de fluido 304. El flujo de fluido se representa en las Figuras 4-5 utilizando flechas en las cuales la longitud de la flecha representa una cantidad de flujo de fluido. Por ejemplo, una flecha más larga representa una mayor cantidad de flujo de fluido mientras que una flecha más corta representa una menor cantidad de flujo de fluido.

La Figura 4 representa el dispositivo de control de flujo de fluido en el cual está fluyendo una mayor proporción de fluido deseado a través del dispositivo de control de flujo de fluido. El sub-ensamble de entrega de fluido (no mostrado) puede dirigir el fluido a través de la entrada 322 al primer canal 310 y parte del fluido a través de la entrada 324 al segundo canal 312. El fluido que fluye a través del primer canal 310 fluye hacia el canal primario 314 y el primer canal desviado 316. Más del fluido fluye hacia el canal primario 314 que al primer canal desviado 316. Por ejemplo, el dispositivo de control de flujo de fluido puede estar configurado para permitir que más fluido deseado que tenga una cierta propiedad fluya más directo desde la entrada 322 al canal primario 314 que al primer canal desviado 316.

El sub-ensamble de entrega de fluido puede entregar parte del fluido deseado a través de la entrada 324 al segundo canal 312. El fluido que fluye a través del segundo canal puede fluir hacia el segundo canal desviado 318 y el canal lateral 320. El dispositivo de control de flujo de fluido está configurado para permitir que el fluido fluya a través del canal lateral 320 que desea viajar derecho con base en una o más propiedades del fluido. El fluido que fluye a través del canal lateral 320 puede fluir al primer canal 310 y puede dirigir que más fluido deseado fluya al interior del canal primario 314 que al primer canal desviado 316 de tal forma que se proporciona más fluido deseado a la cámara 302 a través del canal primario 314 y se permite que salga por la abertura de salida 308 sin restricción sustancial. Parte del fluido puede fluir a través de los canales desviados 316, 318 y se puede dirigir tangencialmente al interior de la cámara 302. La cantidad de fluido que se dirige tangencialmente al interior de la cámara 302 puede ser lo suficientemente baja, sin embargo, para evitar restringir que el fluido salga de la cámara 302.

El canal lateral 320 puede amplificar la selección de fluido deseado al permitir que más fluido deseado que tiene una o más de ciertas propiedades se dirija hacia la cámara 302 por medio del canal primario 314.

En la Figura 5, está fluyendo una mayor proporción de fluido no deseado a través del dispositivo de control de flujo de fluido. El sub-ensamble de entrega de fluido (no mostrado) puede provocar que parte del fluido entre en la entrada 322 y fluya a través del canal 310 hacia el primer canal desviado 316 y el canal primario 314. El sub-ensamble de entrega de fluido puede provocar que el fluido entre a la entrada 324 y fluya a través del segundo canal desviado 318 de tal forma que parte del fluido fluye al interior de la cámara 302 tangencialmente. El fluido que fluye tangencialmente al interior de la cámara 302 puede provocar que más fluido fluya al interior del vórtice en la cámara 302 y restringir que el fluido fluya al interior de la cámara 302 desde el canal primario 314 o los canales desviados 316, 318, por al menos alguna cantidad de tiempo, de que salga a través de la abertura de salida 308. El sub-ensamble de canal 306 está configurado de tal forma que el fluido no deseado que tiene ciertas una o más propiedades no fluye a través del canal lateral 320 de tal forma que el fluido que fluye a través del canal 310 no se dirige hacia el canal primario 314. En otros aspectos, parte del fluido puede fluir a través del canal lateral 320, pero no lo suficiente para dirigir mucho fluido hacia el canal primario 314.

Los dispositivos de control de flujo de fluido de acuerdo con diferentes aspectos pueden desde luego tener diferentes configuraciones. La Figura 6 representa un dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con un segundo aspecto. El dispositivo de control de flujo de fluido que se muestra en la Figura 6 incluye una cámara 402 y un sub-ensamble de canal 404. La cámara 402 incluye una abertura de salida 405.

' El sub-ensamble de canal 404 incluye un primer canal 406 y un segundo canal 408 que proporcionan trayectorias de flujo desde un sub-ensamble de entrega de fluido u otro sub-ensamble. El sub-ensamble de canal 404 también incluye dos canales primarios 410, 412, un canal desviado 414 y un canal lateral 416. Los dos canales primarios 410, 412 pueden dirigir el flujo de fluido al interior de la cámara 402 hacia la abertura de salida 405. El canal desviado 414 puede dirigir fluido tangencialmente hacia la cámara 402.

El canal lateral 416 puede proporcionar una trayectoria de flujo entre el primer canal 406 y el segundo canal 408. En algunos aspectos, el dispositivo de control de flujo de fluido puede estar configurado de tal forma que el fluido no deseado, tal como fluido que tiene una o más de ciertas propiedades, que puede fluir a través del segundo canal 408 se dirige a través del canal lateral 416 al primer canal 406. El fluido no deseado que fluye a través del canal lateral 416 al primer canal 406 puede dirigir más fluido no deseado que fluye a través del primer canal 406 para que fluya hacia el canal desviado 414 en lugar de que fluye a través del segundo canal primario 412 de tal forma que ocurra más restricción de fluido en la cámara 402. El dispositivo de control de flujo de fluido puede estar configurado de tal forma que una cantidad menor, o no, de fluido deseado que fluye a través del segundo canal 408 fluye a través del canal lateral 416 de tal forma que el fluido que fluye a través del primer canal 406 no se dirige de fluir a través del segundo canal primario 412.

La descripción anterior de los aspectos, incluyendo los aspectos ilustrados, de la invención se ha presentado solamente para el propósito de ilustración y descripción y no se pretende que sea exhaustiva o que limite la invención a las formas precisas que se divulgan Numerosas modificaciones, adaptaciones, y usos de las mismas serán aparentes para aquellos experimentados en la materia sin apartarse del alcance de esta invención.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención como antecede, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un sub-ensamble para un dispositivo de control de flujo de fluido adaptado para ser colocado en un pozo subterráneo, el sub-ensamble comprende: una cámara que tiene una abertura de salida; un primer canal para dirigir fluido desde una primera entrada hacia la cámara; un segundo canal para dirigir fluido desde una segunda entrada hacia la cámara; y un canal lateral para permitir que el fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal.

2. El sub-ensamble de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal, la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

3. El sub-ensamble de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque dicha al menos una propiedad del fluido comprende: número de Rcynolds del fluido; densidad del fluido; velocidad del fluido; o viscosidad del fluido.

4. El sub-ensamble de acuerdo con la reivindicación 1, además comprende: un canal primario en comunicación de fluido con el primer canal, el canal primario está configurado para dirigir fluido hacia la abertura de salida; un primer canal desviado en comunicación de fluido con el primer canal; y un segundo canal desviado en comunicación de fluido con el segundo canal, en donde el primer canal desviado y el segundo canal desviado están configurados para dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara, en donde el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido para que fluya hacia el canal primario, la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

5. El sub-ensamble de acuerdo con la reivindicación 1, además comprende: un primer canal primario en comunicación de fluido con el segundo canal; un segundo canal primario en comunicación de fluido con el primer canal; y un canal desviado para dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara, el canal desviado está en comunicación de fluido con el primer canal, en donde el primer canal primario y el segundo canal primario están configurados para dirigir el fluido hacia la abertura de salida, en donde el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido para que fluya hacia el canal desviado, la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

6. El sub-ensamble de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque dicha al menos una propiedad del fluido comprende una viscosidad del fluido por encima de un umbral, el umbral se basa en una configuración física del dispositivo de control de flujo de fluido, el dispositivo de control de flujo de fluido está configurado para restringir el flujo de fluido en una cantidad que se basa en la viscosidad del fluido.

7. El sub-ensamble de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera entrada y la segunda entrada están configuradas para permitir que el fluido fluya desde un sub-ensamble de entrega de fluido, en donde la cámara es una cámara de vórtice.

8. El sub-ensamble de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera entrada está separada de la segunda entrada.

9. Un dispositivo de control de flujo de fluido configurado para ser colocado en un pozo, el dispositivo de control de flujo de fluido comprende: una cámara de vórtice que tiene una abertura de salida; un sub-ensamble de entrega de fluido; y un sub-ensamble de canal posicionado entre la cámara de vórtice y el sub-ensamble de entrega de fluido, en donde el sub-ensamble de canal comprende: un primer canal para proporcionar una primera trayectoria de flujo para el fluido desde el sub-ensamble de entrega de fluido hacia la cámara; un segundo canal para proporcionar una segunda trayectoria de flujo para el fluido desde el sub-ensamble de entrega de fluido hacia la cámara; y un canal lateral para proporcionar comunicación de fluido entre el primer canal y el segundo canal.

10. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el canal lateral está adaptado para permitir que el fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal.

11. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para afectar el fluido que fluye en el primer canal, la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

12. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 11, caracterizado porque dicha al menos una propiedad del fluido comprende: número de Rcynolds del fluido; densidad del fluido; velocidad del fluido; o viscosidad del fluido.

13. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el sub-ensamble de canal además comprende: un canal primario en comunicación de fluido con el primer canal, el canal primario está configurado para dirigir fluido hacia la abertura de salida; un primer canal desviado en comunicación de fluido con el primer canal; y un segundo canal desviado en comunicación de fluido con el segundo canal, en donde el primer canal desviado y el segundo canal desviado están configurados para dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara.

14. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizado porque el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido para que fluya hacia el canal primario, la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

15. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 9, además comprende: un primer canal primario en comunicación de fluido con el segundo canal; un segundo canal primario en comunicación de fluido con el primer canal; y un canal desviado para dirigir el fluido hacia una abertura tangencial de la cámara, el canal desviado está en comunicación de fluido con el primer canal, en donde el primer canal primario y el segundo canal primario están configurados para dirigir el fluido hacia la abertura de salida.

16. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 15, caracterizado porque el canal lateral está adaptado para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para guiar el fluido para que fluya hacia el canal desviado, la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.

17. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque dicha al menos una propiedad del fluido comprende una viscosidad del fluido para encima de un umbral, el umbral se basa en una configuración física del dispositivo de control de flujo de fluido, el dispositivo de control de flujo de fluido está configurado para restringir el flujo de fluido en una cantidad que se basa en la viscosidad el fluido.

18. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 9, además comprende: una primera entrada para permitir que el fluido fluya desde el sub-ensamble de entrega de fluido al primer canal; y una segunda entrada separada de la primera entrada, la segunda entrada es para permitir que el fluido fluya desde el sub-ensamble de fluido al segundo canal.

19. El dispositivo de control de flujo de fluido de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque el dispositivo de control de flujo de fluido está configurado para restringir el fluido que fluye desde una formación a un tubular de producción colocado en el pozo en una cantidad que se basa en al menos una propiedad del fluido.

20. Un sub-ensamble de canal para un dispositivo de control de flujo de fluido adaptado para ser colocado en un pozo subterráneo, el sub-ensamble de canal comprende: un primer canal para dirigir el fluido desde una primera entrada en comunicación de fluido con un sub-ensamble de entrega de fluido hacia una cámara que tiene una abertura de salida; un segundo canal para dirigir el fluido desde una segqnda entrada en comunicación de fluido con el sub-ensamble de entrega de fluido hacia la cámara; y un canal lateral para permitir que una cantidad de fluido fluya desde el segundo canal al primer canal para dirigir el fluido que fluye en el primer canal hacia un cuarto canal que está configurado para permitir que el fluido fluya a la cámara, en donde la cantidad de fluido se basa en al menos una propiedad del fluido.