NO20151053A1 - Styring av strømning i et borehull - Google Patents

Description

STYRING AV STRØMNING I ET BOREHULL

BAKGRUNN

[0001 ] Den foreliggende oppfinnelsen vedrører brønnsystemer, og nærmere bestemt regulering av strømning i brønnsystemer.

[0002] Det er ofte ønskelig å regulere væskestrømning inn i kompletteringsstrengen i et brønnsystem, for eksempel for å balansere innstrømning av væsker langs lengden av brønnen. For eksempel har noen horisontale brønner problemer med hæl-tå-effekten, hvor gass eller vann kjegler seg i hælen av brønnen og forårsaker en forskjell i væskeinnstrømning langs lengden av brønnen. Forskjellene i væskeinnstrømning kan føre til for tidlig gass- eller vanngjennombrudd, som i vesentlig grad reduserer produksjonen fra reservoaret. Innstrømningsreguleringsanordninger (ICD) kan posisjoneres i kompletteringsstrengen ved hælen av brønnen for å stimulere innstrømning ved tåen og balansere væskeinnstrømning langs lengden av brønnen. I et annet eksempel kan ulike soner av formasjonen nådd ved brønnen produsere ved forskjellige rater. ICD-er kan plasseres på kompletteringsstrengen for å redusere produksjonen av høye produksjonssoner, og dermed stimulere produksjon fra lavt-produserende eller ikke-produserende soner. Til slutt kan ICD-er anvendes i andre situasjoner for å balansere eller på annen måte regulere væskeinnstrømning.

OPPSUMMERING

[0003] I en generell implementering inkluderer et

borehull strømningsreguleringsapparat flere innstrømningsreguleringsmonteringer som kan koples med en rørforbindelse som inkluderer en proksimal ende som kan koples med et første nedhullverktøy og en distal ende som kan koples med et andre nedhullverktøy, og minst én innstrømningsreguleringsanordning (ICD) montert i hver av de flere

innstrømningsreguleringsmonteringene, hver av innstrømningsreguleringsanordningene inkludert et innløp innrettet til å motta en strømning av en borehullvæske ved en strømningshastighet som er mindre enn en transporthastighet av pulveraktig malm i borehullvæsken, og et utløp tilpasset til å sende en strømning av borehullvæsken til rørforbindelsen.

[0004] I et første aspekt som kan kombineres med den generelle implementeringen, inkluderer hver av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene et hus som kan koples med rørforbindelsen, den minst ene ICD-en montert minst delvis inne i huset.

[0005] I et andre aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, kan huset koples sammen med én av de proksimale eller distale endene av rørforbindelsen.

[0006] I et tredje aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer minst én av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene en endeinnstrømningsreguleringsmontering.

[0007] I et fjerde aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer endeinnstrømningsreguleringsmonteringen et borehullvæskeinnløp posisjonert på kun en aksial overflate av endeinnstrømningsreguleringsmonteringen.

[0008] I et femte aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer minst én av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene en midtre innstrømningsreguleringsmontering som kan koples sammen med rørforbindelsen mellom endeinnstrømningsreguleringsmonteringen og én av de proksimale eller distale endene av rørforbindelsen.

[0009] I et sjette aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen borehullvæskeinnløp posisjonert på respektive aksiale overflater av den midtre

innstrømningsreguleringsmonteringen.

[0010] I et syvende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen et annet borehullvæskeinnløp posisjonert på en radial overflate av den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen.

[0011 ] Et åttende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer et filter som strekker seg mellom

endeinnstrømningsreguleringsmonteringen, og en annen

endestrømningsreguleringsmontering slik at et radialt mellomrom defineres mellom en ytre overflate av rørforbindelsen og filteret.

[0012] I et niende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, kan den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen koples sammen med rørforbindelsen i mellomrommet og mellom filteret og den ytre overflaten av rørforbindelsen.

[0013] I et tiende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, kan den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen koples sammen med rørforbindelsen og sikten og posisjoneres i mellomrommet med en ytre radial overflate av den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen i avstand fra den ytre overflaten av rørforbindelsen med samme avstand som filteret.

[0014] I et ellevte aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, velges en porøsitet av filteret slik at pulveraktig malm i borehullvæsken strømmer gjennom filteret med borehullvæsken.

[0015] I et tolvte aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer filteret minst én av en wrapping, en maskesikt, en slisset foring, en perforert dekkplate eller en forhåndspakket sikt.

[0016] I et trettende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer huset et filter som strekker seg for å omslutte minst en del av ICD-en.

[0017] I et fjortende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, strekker filteret seg for å omslutte de flere ICD-ene.

[0018] I et femtende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer filteret flere filterseksjoner, hver filterseksjon omslutter minst en del av én av de flere ICD-ene.

[0019] Et sekstende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer videre en skillevegg posisjonert i et mellomrom mellom tilstøtende filterseksjoner.

[0020] I et syttende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer skilleveggen svellegummi.

[0021] I et attende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer hver av ICD-ene minst én av et munnstykke, en åpning, en helikskanal, ett eller flere rør, eller en autonom ICD.

[0022] I en annen generell implementering inkluderer en fremgangsmåte for regulering av strømning av en borehullvæske posisjonering av flere

innstrømningsreguleringsmonteringer på en rørforbindelse i et borehull, rørforbindelsen inkluderer en proksimal ende som kan koples sammen med et første nedhullverktøy og en distal ende som går i inngrep med et andre nedhullverktøy, mottak av en strømning av en borehullvæske fra en underjordisk sone til et innløp på minst én

innstrømningsreguleringsanordning (ICD) den minst ene ICD-en montert i hver av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene, strømningen ved en hastighet som er mindre enn transporthastigheten av pulveraktig malm i borehullvæsken, og å sende strømningen av borehullvæsken til rørforbindelsen fra ICD-ene til et indre av rørforbindelsen.

[0023] Et første aspekt som kan kombineres med den generelle implementeringen inkluderer ytterligere å motta strømningen av borehullvæsken ved et hus som minst delvis omslutter ICD-en, og å fordele strømningen av borehullvæsken gjennom en del av huset til ICD-en.

[0024] I et andre aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer fordeling av strømningen av borehullvæsken gjennom en del av huset til ICD-en å fordele strømningen av borehullvæsken gjennom ett eller flere aksialt vendte innløp i huset.

[0025] I et tredje aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer fordeling av strømningen av borehullvæsken gjennom en del av huset til ICD-en ytterligere å fordele strømningen av borehullvæsken gjennom et radialt vendt innløp til huset.

[0026] Et fjerde aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer ytterligere å motta strømningen av borehullvæsken gjennom et filter som strekker seg minst delvis mellom de proksimale og distale endene av rørforbindelsen og inn i et radialt mellomrom definert mellom en ytre overflate av rørforbindelsen og filteret.

[0027] I et femte aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer mottak av strømningen av borehullvæsken gjennom et filter mottak av pulveraktig malm i strømningen av borehullvæsken gjennom filteret, og sirkulering av den pulveraktige malmen i strømningen av borehullvæsken til innløpet av den minst ene ICD-en.

[0028] Et sjette aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer ytterligere mottak av strømningen av borehullvæsken gjennom et filter som strekker seg for å omslutte minst en del av ICD-en.

[0029] I et syvende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, strekker filteret seg for å omslutte de flere ICD-ene.

[0030] I et åttende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer filteret flere filterseksjoner, hver filterseksjon omslutter minst en del av én av de flere ICD-ene. [0031 ] I et niende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer mottak av en strømning av en borehullvæske i en hastighet som er mindre enn transporthastigheten av pulveraktig malm i borehullvæsken begrensning av en strømningsrate av borehullvæsken som kommer inn i den minst ene ICD-en basert på en egenskap til borehullvæsken, og modifisering av en hastighet av strømningen av borehullvæsken til å være mindre enn transporthastigheten av pulveraktig malm i borehullvæsken basert på begrensningen.

[0032] I et tiende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer borehullvæsken en hydrokarbonvæske og en vandig væske.

[0033] I et ellevte aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer begrensning av en strømningsrate av borehullvæsken fra å komme inn i den minst ene ICD-en basert på en egenskap til borehullvæsken begrensning av en strømningsrate til borehullvæsken som går inn i den minst ene ICD-en basert på en forskjell i en egenskap til hydrokarbonvæsken og en egenskap til den vandige væsken.

[0034] I et tolvte aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer egenskapen en viskositet, en hastighet eller en tetthet av borehullvæsken.

[0035] I et trettende aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer begrensning av en strømningsrate av borehullvæsken fra å komme inn i den minst ene ICD-en basert på en forskjell i en egenskap til hydrokarbonvæsken og en egenskap til den vandige væsken strømning av hydrokarbonvæsken gjennom en første passasje av den minst ene ICD-en, strømning av den vandige væsken gjennom en andre passasje av den minst ene ICD-en som er forskjellig fra den førte passasjen, og strømning av hydrokarbonvæsken og den vandige væsken sammen fra de første og andre passasjene basert minst delvis på forskjellen i egenskapen til hydrokarbonvæsken og egenskapen til den vandige væsken.

[0036] I en annen generell implementering, inkluderer et

borehullstrømningsreguleringssystem en rørforbindelse, inkludert et rør som strekker seg mellom de gjengede endene, og flere strømningsreguleringsapparater festet til røret mellom de gjengede endene, hvert strømningsreguleringsapparat inkludert anordninger for mottak av en strømning av en borehullvæske inn i strømningsreguleringsapparatet ved en strømningshastighet mindre enn en transporthastighet av partikler i borehullvæsken og overføring av strømningen av borehullvæsken til et volum definert av røret.

[0037] Et første aspekt som kan kombineres med den generelle implementeringen inkluderer videre anordninger for filtrering av strømningen av borehullvæske som omslutter minst en del av de flere strømningsreguleringsapparatene.

[0038] I et andre aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, inkluderer anordningen for filtrering en spesifisert porøsitet som inkluderer åpninger større enn en stor del av partiklene.

[0039] I et tredje aspekt som kan kombineres med hvilket som helst av de foregående aspektene, er anordningen for mottak av strømningen av borehullvæsken væskemessig koplet til et indre av røret som inkluderer volumet.

[0040] Forskjellige implementeringer av et system for å regulere strømning i et borehull kan inkludere ingen, én, noen eller alle de følgende funksjonene. For eksempel kan systemet for regulering av strømning i et borehull motstå (f. eks. helt eller delvis) tilstopping (f.eks. ved partikler fra en underjordisk sone) i en ukonsolidert geologisk formasjon. Som et annet eksempel kan produksjon av sand, pulveraktig malm og andre partikler til en jordoverflate i en borehullvæske minimaliseres eller elimineres. Som et annet eksempel kan konvensjonelle filtreringsmetoder for å redusere eller bidra til å redusere produksjon av slike partikler minimaliseres (f.eks. ved hjelp av sikter av større porøsitet) for derved å minimere installasjons- og/eller produksjonskostnader. Som enda et annet eksempel kan "spenningskonsentrasjoner" av høye borehullvæskestrømningsrater gjennom produksjonsutstyret elimineres eller minimaliseres, for derved å redusere erosjon på slikt utstyr på grunn av produksjon av sand eller pulveraktig malm eller andre partikler i borehullvæsken. Som enda et annet eksempel kan strømningsrater gjennom produksjons-filer injeksjons-) utstyr være mer ensartede (f.eks. langs en lengde eller lengder av produksjonsrør), sammenlignet med konvensjonelle metoder.

[0041] Detaljene til én eller flere implementeringer fremsettes i de medfølgende tegningene og beskrivelsen nedenfor. Andre funksjoner, objekter og fordeler vil fremgå av beskrivelsen og tegningene, og fra kravene.

BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0042] FIG. 1 er et skjematisk diagram som illustrerer et brønnsystem som inkluderer én eller flere innstrømningsreguleringsmonteringer,

[0043] FIG. 2A-2B er skjematiske diagrammer som illustrerer eksempelimplementeringer av strømningsreguleringssystemer,

[0044] FIG. 3 er et skjematisk diagram som illustrerer en annen eksempelimplementering av et strømningsreguleringssystem,

[0045] FIG. 4A-4C er skjematiske diagrammer som illustrerer eksempelimplementeringer av innstrømningsreguleringsanordninger som kan anvendes med et strømningsreguleringssystem, og

[0046] FIG. 5A-5C er skjematiske diagrammer som illustrerer ytterligere eksempelimplementeringer av strømningsreguleringssystemer.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0047] Ifølge den foreliggende offentliggjøringen inkluderer et strømningsreguleringssystem ett eller flere strømningsreguleringsapparater posisjonert på et hovedrør og i væskekommunikasjon med et indre volum av hovedrøret. Hvert strømningsreguleringsapparat inkluderer én eller flere ICD-er som justerer en strømning av en borehullvæske mottatt ved strømningsreguleringsapparatet fra en underjordisk sone slik at en hastighet av strømningen av borehullvæsken tilveiebrakt til det indre volumet er mindre enn en transporthastighet av sand eller pulveraktig malm i borehullvæsken.

[0048] Forskjellige implementeringer av konseptene som er offentliggjort i dette dokumentet kan benyttes i forskjellige orienteringer, og i forskjellige konfigurasjoner. Eksempelorienteringer inkluderer hellende, inverterte, horisontale, vertikale og andre. Begrepene ifølge denne patentsøknaden er ikke begrenset til noen av eksempelimplementeringene som er offentliggjort i dette dokumentet.

[0049] Retningsbegreper anvendes for å beskrive eksempelimplementeringene. Eksempler på retningsbegreper inkluderer "ovenfor", "nedenfor", "øvre", "nedre" og andre. Begrepene "ovenfor", "øvre" og "oppover" kan henvise til en retning mot jordens overflate langs et borehull. Begrepene "nedenfor", "lavere" og "nedover" kan henvise til en retning vekk fra jordens overflate langs et borehull.

[0050] FIG. 1 er et skjematisk diagram som illustrerer et brønnsystem 10 som inkluderer én eller flere innstrømningsreguleringsmonteringer 16. Som illustrert inkluderer brønnsystemet 10 en kompletteringsstreng 12 installert i et borehull 14 av en brønn, for derved å definere et ringrom 20 mellom borehullet 14 og strengen 12. Kompletteringsstrengen 12 inkluderer flere innstrømningsreguleringsmonteringer 16 posisjonert i en uforet generelt horisontal del av borehullet 14. Generelt er kompletteringsstrengen 12 en montering av utstyr som inkluderer en rørformet ledning, og strekker seg gjennom hele eller en del av borehullet 14. Kompletteringsstrengen 12 kan være separat fra, eller festes til et foringsrør i borehullet 14. Kompletteringsstrengen 12 installeres permanent eller halvpermanent i borehullet 14, og er det primære utstyret som anvendes for å fremstille brønnen over dens forventede levetid. [0051 ] Pakningene 18 forsegler eller forsegler i det vesentlige mot passasje av væsker mellom en vegg av borehullet 14 og kompletteringsstrengen 12, og isolerer dermed deler av borehullet 14 fra andre deler av borehullet 14. Som illustrert kan én eller flere av innstrømningsreguleringsmonteringene 16 posisjoneres i en isolert del av borehullet 14, for eksempel mellom pakningene 18 satt i borehullet. I tillegg, eller alternativt, kan mange av innstrømningsreguleringsmonteringene 16 posisjoneres i en lang, kontinuerlig del av borehullet 14, uten at pakningene isolerer borehullet mellom siktene.

[0052] Gruspakkinger kunne tilveiebringes rundt noen eller alle innstrømningsreguleringsmonteringene 16, om ønskelig. Et mangfold ytterligere brønnutstyr (så som ventiler, sensorer, pumper, regulerings- og aktueringsanordninger osv.) kunne også tilveiebringes i brønnsystemet 10.

[0053] Brønnsystemet 10 er bare representativt for et brønnsystem der prinsippene ved den foreliggende offentliggjøringen med fordel kan benyttes. Oppfinnelsen begrenses imidlertid ikke på noen måte til detaljene i brønnsystemet 10 beskrevet i dette dokumentet. For eksempel kan innstrømningsreguleringsmonteringene 16 i stedet posisjoneres i en foret og perforert del av et borehull, innstrømningsreguleringsmonteringene 16 kunne posisjoneres i en hovedsakelig vertikal del av et borehull, innstrømningsreguleringsmonteringene 16 kunne anvendes i en injeksjonsbrønn, i stedet for i en produksjonsbrønn. Selv om det for eksempel er vist i sammenheng med et horisontalt brønnsystem 10, kan konseptene i dette dokumentet påføres på andre brønnkonfigurasjoner, inkludert vertikale brønnsystemer som består av et vertikalt eller i det vesentlige vertikalt borehull, multilaterale brønnsystemer som har flere borehull som avviker fra et felles borehull og/eller andre brønnsystemer. Selv om det er beskrevet i en produksjonssammenheng, er også konsepter i dette dokumentet påførbare i andre sammenhenger, inkludert injeksjon (f.eks. med innstrømningsreguleringsmonteringene 16 som en del av en injeksjonsstreng), brønnbehandling (f. eks. med innstrømningsreguleringsmonteringene 16 som en del av en behandlingsstreng) og/eller andre anvendelser.

[0054] I et alternativt eksempel kan strengen 12 anvendes til å injisere stimulerende væsker (feks. syre i en syrebehandling, damp i en oppvarmet væskeinjeksjonsbehandling, og/eller andre typer av stimulerende væske) inn i en underjordisk sone som omgir borehullet 14 (feks. en horisontal del av borehullet 14). Deretter kan strengen 12 anvendes til å produsere væsker (feks. hydrokarboner og/eller andre væsker) fra den underjordiske sonen i det vesentlige jevnt, eller på annen strømningsprofil, langs lengden av produksjons-/injeksjonsintervallet. I et annet eksempel anvendes strengen 12 for injeksjon av sveipende væsker (feks. vann, saltløsning og/eller andre væsker) i den underjordiske sonen i det vesentlige jevnt, eller på annen strømningsprofil, langs lengden av produksjons-/injeksjonsintervallet for formålet å opprettholde trykket i den underjordiske sonen og sveiping av sonens væsker til et bestemt sted i den underjordiske sonen. Brønnen kan være avstengt, mens de sveipende væskene befinner seg i den underjordiske sonen. I visse tilfeller kan den større motstanden eller tetningen mot innstrømning inn i strengen 12 begrense tverrstrømningen av væsker fra et underintervall, gjennom strengen 12 og ut til et annet underintervall. Deretter anvendes strengen 12 til å produsere væsker (feks. hydrokarboner og/eller andre væsker) fra den underjordiske sonen i det vesentlige jevnt, eller på en annen strømningsprofil, langs lengden av produksjons-/injeksjonsintervallet.

[0055] Under produksjonen av væsker fra den underjordiske sonen kan hvert av det illustrerte strømningsreguleringsapparatet 16 motta en borehullvæske (feks. en gass eller væske eller flerfaset hydrokarbonvæske) fra den underjordiske sonen som produseres inn i ringrommet 20. Når den mottas fra ringrommet 20, kan strømningsreguleringsapparatet 16 overføre borehullvæsken til et indre av kompletteringsstrengen 12, så som til et indre av et rørformet ledd eller "rørforbindelse", som utgjør kompletteringsstrengen 12.1 andre utførelsesformeksempler kan strømningsreguleringsapparatet 16 overføre borehullvæsken til et indre av et kveilerør som utgjør kompletteringsstrengen 12. Borehullvæske produsert inn i kompletteringsstrengen 12 kan produseres ytterligere til jordoverflaten.

[0056] Som beskrevet i nærmere detalj nedenfor kan hvert

strømningsreguleringsapparat 16 inkludere én eller flere

innstrømningsreguleringsanordninger ("ICD-er") som justerer en strømningshastighet og/eller strømningsrate av borehullvæsken mottatt i strømningsreguleringsapparatet 16 fra ringrommet 20. Eksempler på ICD-er kan inkludere, for eksempel, munnstykketype-ICD-er, åpningstype-ICD-er, helikskanal-ICD-er, ventiler, produksjonsrør, og autonome ICD-er (feks. mikrofluide- eller virveltype-ICD-er). Som ytterligere eksempler kan ICD-er inkludere strømningskanaler som dirigerer og/ell er justerer en strømning av borehullvæsken når det fordeles gjennom strømningsreguleringsapparatet 16. ICD-er kan inkludere skovler montert i strømningsbaner som dirigerer og/eller justerer en strømning av borehullvæsken når det fordeles gjennom strømningsreguleringsapparatet 16. ICD-er kan inkludere stolper eller andre teksturerte overflater som dirigerer og/eller justerer en strømning av borehullvæsken når det fordeles gjennom strømningsreguleringsapparatet 16.

[0057] I eksempelimplementeringene er ICD-ene autonome ICD-er ("AICD-er"). AICD-er kan inkludere en autonom ventil som autonomt (dvs. uten menneskelig interaksjon eller annen interaksjon) forandrer seg fra å tillate og begrense mot strømning til kompletteringsstrengen 12 fra ringrommet 20 som reaksjon på en væskestrømningsegenskap, så som, minst én av væskestrømningsrate, viskositet eller tetthet. For eksempel kan en autonom ventil bli mer restriktiv av væskestrømning ettersom strømningsraten øker og mindre restriktiv ettersom strømningsraten avtar eller omvendt. En autonom ventil kan bli mer restriktiv for væskestrømning ettersom viskositetsvæsken øker og mindre restriktiv for viskositet ettersom væsken reduseres, eller omvendt. En autonom ventil kan bli mer restriktiv for væskestrømning ettersom væsketettheten øker og mindre restriktiv ettersom væsketettheten avtar eller omvendt. I visse tilfeller kan en autonom ventil automatisk være mer restriktiv ovenfor vann enn olje, eller omvendt, mer restriktiv ovenfor gass enn olje eller omvendt, og/eller mer restriktiv ovenfor produksjonsstrømning (feks. strømning fra borehullet 14 inn i det indre av kompletteringsstrengen 12) enn til injeksjonsstrømningen (feks. strømning fra det indre av kompletteringsstrengen 12 inn i borehullet 14) eller omvendt.

[0058] Flere eksempler på autonome ventiler som kunne anvendes som den autonome ventilen er offentliggjort i U.S. patentpublikasjon nr. 12/700 685, med tittelen

"FREMGANGSMÅTE OG APPARAT FOR AUTONOMT NEDHULLVÆSKEVALG

MED REAKSJONS AVHENGIG RESISTENS SYSTEM," arkivert 4. februar 2010, helheten av denne inkorporeres i dette dokumentet ved referanse. Det eksisterer allikevel andre eksempler. I noen eksempler inkluderer autonome ventiler (feks. en AICD) ingen bevegelige deler. Den autonome ventilen inkluderer flere passasjer, som hver har en forskjellig strømningsmotstand i forhold til en egenskap av væskestrømningen. Passasjene inkluderer væskedioder som gir motstand mot strømning basert på tettheten, viskositeten og/eller hastigheten til væsken de mottar. De flere passasjene matet inn i en væskeforsterker og strømningene fra passasjene virker på hverandre for å styre den totale strømningen basert på den respektive fremdriften av strømningen fra passasjene. Forsterkeren øker den totale væskestrømningens tendens til å strømme mot en retning, og leder dermed strømningen for fortrinnsvis å komme inn i én eller en annen av flere utløp. Resultatet er at strømningsmotstanden gjennom den autonome ventilen som helhet avhenger av egenskapene til væskestrømningen, så som dens tetthet, viskositet og/eller strømningsrate.

[0059] Hvert strømningsreguleringsapparat 16 har et ytre hus som, i noen tilfeller, forsegles mot kompletteringsstrengen 12. Borehullvæsken kan kommuniseres fra ringrommet 20 til det indre av huset og til den ene eller de flere ICD-ene.

[0060] FIG. 2A-2B er skjematiske diagrammer som illustrerer eksempelimplementeringer av henholdsvis de strømningsregulerende systemene 200 og 250. Generelt, på et høyt nivå, inkluderer strømningsreguleringssystemene 200 og 250 hver flere strømningsreguleringsapparater som er montert eller koplet til et hovedrør (feks. en rørforbindelse av en rørstreng så som kompletteringsstreng 12). Hvert av de flere strømningsreguleringsapparatene inkluderer én eller flere ICD-er som mottar en strømning av en borehullvæske fra en underjordisk formasjon og justerer strømningen slik at en hastighet av strømningen av borehullvæsken til et indre av hovedrøret er nedenfor (feks. lett eller vesentlig) en transporthastighet av pulveraktig malm (feks. sand eller andre artikler) som føres i borehullvæsken. [0061 ] I noen aspekter kan en transporthastighet av pulveraktig malm bestemmes basert på en terminal slippehastighet av den pulveraktige malmen (feks. sand eller andre partikler) i borehullvæsken. Terminalhastigheten av den pulveraktige malmen i en væske i ro bestemmes i henhold til vekten av den pulveraktige malmen, tverrsnittarealet av den pulveraktige malmen, tettheten av væsken, og luftmotstandskoeffisienten. For eksempel bestemmes den terminale hastigheten til en partikkel ifølge ligningen:

der vf er den terminale slippehastigheten, m er massen til partikkelen, Cd er luftmotstandskoeffisienten, A er tverrsnittarealet til partikkelen, og p er væsketettheten.

[0062] Transporthastigheten er knyttet til den terminale slippehastigheten med en faktor som kan være, i noen tilfeller, omtrent 10. Dermed er transporthastigheten til partikkelen (feks. pulveraktig malm, sand, eller noe annet) ca. 10 ganger den bestemte terminale slippehastigheten. I noen aspekter kan sandtranspotrhastigheter for eksempel variere fra mellom ca. 0,001 m/s til 10 m/s og mer optimalt, mellom omtrent 0,1 m/s og 0,6 m/s. Dermed justerer ICD-ene strømningen av en borehullvæske som inkluderer sand, slik at en hastighet av strømningen av borehullvæsken til det indre av hovedrøret er under mellom omtrent 0,1 og 0,6 m/s i noen aspekter.

[0063] Som illustrert inkluderer strømningsreguleringssystemet 200 innstrømningsreguleringsmonteringene 205 som mottar en strømning av en borehullvæske 210 fra ringrommet 20 og overfører borehullvæsken 217 gjennom ledninger 215 til et indre 220 av et hovedrør 212.1 noen aspekter er hovedrøret 212 en enkelt rørforbindelse som kan koples (feks. gjenges) til flere rørforbindelser på begge ender av hovedrøret 212 eller andre nedhullverktøy. For eksempel, i noen aspekter er hovedrøret 212 én av en rørforbindelse i størrelsesorden 1 (feks. mellom omtrent 16-25 fot) størrelsesorden 2 (feks. mellom omtrent 25-34 fot), eller størrelsesorden 3.1 tilfelle av en rørforbindelse i størrelsesorden 3 kan hovedrøret 212 gjenges på begge endene og være 34-48 fot eller omtrent 40 fot lang.

[0064] Når det gjelder hovedrøret 212 omfattende en enkelt rørforbindelse, kan ledningene 215 være åpninger utformet i røret 212, og, i noen tilfeller, flere åpninger fra en utside av røret 212 til det indre 220 dannes rundt omkretsen av hovedrøret 212.1 andre tilfeller kan hovedrøret 212 inkludere alle eller deler av flere rørforbindelser som koples sammen (feks. ved gjenging eller på annen måte). For eksempel, i slike implementeringer, kan et bestemt strømningsreguleringsapparat 205 fungere som en kopling mellom to rørforbindelser av hovedrøret 212 ved at apparatet 205 kan koples (feks. ved gjenging) til en ende av to tilstøtende rørforbindelser, og dermed danne en kopling mellom rørforbindelsene. I slike aspekter kan ledningen 215 bare være et mellomrom mellom endene av rørforbindelsene som danner hovedrøret 212.

[0065] Som illustrert i FIG 2A kan strømningen av borehullvæsken 210 komme inn i multistrømningsreguleringsapparatet 205 gjennom én eller flere overflater av apparatet 205. For eksempel, i noen aspekter, kan borehullvæsken 210 komme inn i bare aksialt vendte overflater (som feks. vender i en opphulls og/eller nedhulls retning i et vertikalt borehull). I noen aspekter kan borehullvæsken 210 bare komme inn i en radialt vendt overflate (feks. som vender mot borehullet 14). I noen aspekter kan borehullvæsken 210 bare komme inn i aksialt vendte overflater og radialt vendte overflater.

[0066] Ved å gå til FIG. 2B, er strømningsreguleringssystemet 250 illustrert, som inkluderer flere strømningsreguleringsapparater 280, 285 og 290 posisjonert på et hovedrør 255 som koples til et annet hovedrør (eller andre hovedrør) gjennom en tilkopling 260 (feks. en gjenget tilkopling). Systemet 250, som illustrert, inkluderer også et filter 275 (feks. sikt, maske, perforert sikt, forhåndspakket sikt, eller noe annet) som strekker seg mellom et endehus 270 og et endestrømningsreguleringsapparat 290. Filteret 275 kan i noen aspekter være dimensjonert (feks. ha en porøsitet) for å forhindre at bestemte størrelsespartikler (feks. større enn pulveraktig malm eller sand) kommer gjennom filteret 275 og samtidig tillate mindre partikler (feks. pulveraktig malm eller sand eller annet) å komme gjennom filteret 275 i borehullvæsken 210.

[0067] I noen eksempelimplementeringer, kan ikke strømningsreguleringssystemet 250 (og andre strømningsreguleringssystemer beskrevet i dette dokumentet), inkludere filteret 275. For eksempel, fordi en strømningshastighet av borehullvæsken 210 som kommer inn i én eller flere ICD-er i hvert strømningsreguleringsapparat 280, 285 og/eller 290 er under en transporthastighet for pulveraktig malm og/eller sand i væsken 210, kan et filter være unødvendig for å forhindre og/eller begrense produksjonen av slike partikler i borehullvæsken 217 (så vel som tilstopping og andre problemer). Sand og/eller pulveraktig malm vil ikke transporteres inn i ICD-ene i slike eksempelimplementeringer. I noen eksempelaspekter kan filteret 275 imidlertid ikke konfigureres til å forhindre og/eller begrense passasjen av sand og/eller pulveraktig malm, men i stedet konfigureres til, for eksempel, å motstå en borehullkollaps, eller for å holde en gruspakking på plass for å støtte borehullet. I noen aspekter kan et slikt filter 275 inkludere en sikt som anvender en forholdsvis større dimensjon som, i konvensjonelle systemer, tillater pulveraktig malm og/eller sand å passere gjennom. Men, i samsvar med den foreliggende offentliggjøringen, kan ikke filteret 275 utsettes for sand og/eller pulveraktig malm ettersom strømningshastigheten gjennom et slikt filter kan være mindre enn transporthastigheten til sand og/eller pulveraktig malm.

[0068] I flere implementeringer, kan filteret 275 sikte eller filtrere pulveraktig malm og/eller sand, men i mye mindre av en mengde på grunn av den lavere strømningshastigheten til borehullvæsken 210. Filteret 275 kan derfor aldri eller sjelden oppleve plugging eller andre vedlikeholdsproblemer.

[0069] Som illustrert monteres endehuset 270 på eller koples til hovedrøret 255 ved for eksempel en opphullsende og kan ikke, i dette eksempelet, motta en strømning av borehullvæsken 210. Endehuset 270, som vist, kan bare tilveiebringe en endetilkopling for filteret 275.1 den andre enden av filteret 275, tilveiebringerendestrømningsreguleringsapparatet 290 en andre tilkopling for filteret 275, og mottar også en strømning av borehullvæsken 210 som overføres gjennom en ICD til en ledning 295 og går ut som borehullvæsken 217 til det indre 220 av hovedrøret 255. Som illustrert kan endestrømningsreguleringsapparatet 290 bare motta borehullvæsken 210 på en aksialt vendt overflate.

[0070] Innstrømningsreguleringsapparatet 280 og 285 posisjoneres, i dette eksempelet, mellom endehuset 270 og endestrømningsreguleringsapparatet 290.1 dette eksemplet posisjoneres strømningsreguleringsapparatet 280 på hovedrøret 255 under filteret 275, for derved å tillate, i noen aspekter, borehullvæsken 210 å strømme inn i aksialt vendte og radialt vendte overflater av apparatet 280. Videre posisjoneres og dimensjoneres i dette eksemplet, strømningsreguleringsapparatet 285 (feks. et hus av apparatet) for å avskjære filteret 275.1 dette eksempelet kan strømningsreguleringsapparatet 285 derfor motta borehullvæsken 210 inn i aksialt vendte overflater av apparatet 285.

[0071] Som med systemet 200 inkluderer hvert strømningsreguleringsapparat i systemet 250 (feks. apparat 280, 285 og/eller 290) én eller flere ICD-er som mottar borehullvæsken 210 fra ringrommet og justerer strømningen slik at hastigheten av strømningen av borehullvæsken 210 til ICD-ene i husene 280, 285 og 290 er under (feks. litt eller vesentlig) en transporthastighet av pulveraktig malm (feks. sand eller andre partikler) som føres i borehullvæsken 210.1 dette eksempelet omfatter kombinasjonen av endehuset 270, innstrømningsreguleringsanordningene 280, 285, og 290, og hovedrøret 255 en innstrømningsreguleringsmontering 265.1 noen tilfeller er filteret 275 også en del av innstrømningsreguleringsmonteringen 265. Videre eksisterer andre implementeringer av systemet 250. For eksempel kan systemet 250 inkludere flere strømningsreguleringsapparater, kan bare inkludere ett eller flere strømningsreguleringsapparater 280 eller 285, kan inkludere to endestrømningsreguleringsapparater 290, eller kan inkludere flere rørforbindelser (feks. flere hovedrør 255 koplet via tilkoplingene 260).

[0072] Under drift kan systemene 200 og 250 posisjoneres i borehullet 14 (feks. i en horisontal del, en vertikal del, et ben, eller på annen måte). Borehullvæsken 210 strømmer fra borehullet 14 inn i ringrommet (feks. fra en komplettering med åpent hull, fra et perforert foringsrør, eller på annen måte). Væsken 210 strømmer inn i det illustrerte strømningsreguleringsapparatet (og i noen tilfeller gjennom filteret 275 først) og inn i én eller flere ICD-er posisjonert i hvert strømningsreguleringsapparat. Borehullvæsken 210 strømmer inn i strømningsreguleringsapparatet ved en hastighet som er mindre enn eller vesentlig mindre enn transporthastigheten av den pulveraktige malmen eller sanden og derfor føres ikke partiklene med i væsken 210. ICD-ene i strømningsreguleringsapparatet regulerer strømningen av væsken 210 inn i husene. Strømningen 217 som kommer ut av ICD-ene (feks. gjennom ledningene 295 og inn i det indre 220 av hovedrøret 255) er høyere enn transporthastigheten av sanden eller den pulveraktige malmen. Borehullvæsken 217 som kommer inn i det indre 220 av hovedrøret 255 kan produseres til overflaten, stort sett fri for (eller med en redusert mengde) sand eller pulveraktig malm.

[0073] I noen tilfeller kan et bestemt antall eller type (feks.

endestrømningsreguleringsapparat 290 og/eller strømningsreguleringsapparat 280 eller 285) velges basert på produksjonskriterier. For eksempel kriterier så som ønsket strømningsprofil, ønsket strømningsrate, formasjonsegenskaper, og som ellers kan bestemme antallet, så vel som typen, av strømningsreguleringsapparat i innstrømningsreguleringsmonteringen 265.

[0074] FIG. 3 er et skjematisk diagram som illustrerer en annen eksempelimplementering av et strømningsreguleringssystem 300.1 dette eksemplet anvendes et strømningsreguleringsapparat 305 som en kopling for å kople (feks. ved gjenging) endene 325 av to hovedrør 314 som er en del av en kompletteringsstreng i et borehull 14. Videre, i dette eksemplet, ligger filtrene 310 an mot (eller er tilstøtende til) aksiale sider av strømningsreguleringsapparatet 305, og omfatter viklinger på rørsikter.

[0075] For eksempel, i denne implementeringen, vises filtrene 310 som en wrappet sikt, som har en skruelinjeformet tråd viklet rundt hovedrøret 314. Mellomrommet mellom tilstøtende viklinger av tråden kontrolleres nøye for å bli mindre enn en spesifisert størrelse av partikler filtrert av filtrene 310. For eksempel, i noen aspekter, kan filtrene 310 utformes for å forhindre partikler større enn pulveraktig malm eller sand fra å passere gjennom mens de tillater pulveraktig malm og sand å passere gjennom (og dermed redusere kostnadene og kompleksiteten av filtrene 310). Selv om det er vist som en viklet sikt, kan det anvendes andre utførelsesformer av sikter, inkludert sikter med ett eller flere lag av wrapping, maske og/eller andre filtreringsstrukturer.

[0076] Under drift passerer borehullvæsken 210 gjennom filtrene 310 radialt og kommer inn i strømningsreguleringsapparatet 305 aksialt, og strømmer deretter gjennom de radialt vendte åpningene i et hus til apparatet 305. Væsken 210 kommer inn i en ICD 330 ved en spesiell strømningsrate og strømningshastighet. Borehullvæsken 310 passerer gjennom ICD 330 (feks. et munnstykke, åpning, helikskanal, rør, AICD, eller på annen måte) og inn i det indre 320 av hovedrøret 314 for å produseres til overflaten. I noen aspekter justerer ICD 330 hastigheten og/eller raten av brønnboringsvæsken 210, slik at når væsken 217 kommer inn i det indre 320 av hovedrøret 314, er hastigheten av væsken 217 under en transporthastighet av sand eller pulveraktig malm i borehullvæsken 210. Alternativt er strømningen 210 av borehullvæsken som kommer inn i ICD 330 under en transporthastighet av sand eller pulveraktig malm i borehullvæsken 210 og strømmen 217 inn i det indre 320 av hovedrøret 314 kan bli over eller under transporthastigheten av sand eller pulveraktig malm i borehullvæsken 210.1 alle tilfeller kan en slik strømning 217 inn i det indre være helt eller stort sett fri for sand og/eller pulveraktig malm.

[0077] FIG. 4A-4C er skjematiske diagrammer som illustrerer eksempelimplementeringer av henholdsvis innstrømningsreguleringsanordningene 400, 420 og 450, som kan anvendes med et strømningsreguleringssystem (feks. strømningsreguleringssystemene 200, 250, 300, eller annet). Nærmere bestemt kan én eller flere av ICD-ene 400, 420 og/eller 450 anvendes i hvilket som helst av det illustrerte strømningsreguleringsapparatet. Andre ICD-er omfattes også av den foreliggende offentliggjøringen utover disse eksemplene illustrert her. Hver av de illustrerte ICD-ene kan, på et høyt nivå, motta en strømning av en borehullvæske fra en underjordisk formasjon ved en hastighet under transporten av den pulveraktige malmen ved å justere strømningen slik at en hastighet er lavere (feks. litt eller vesentlig) enn en transporthastighet av pulveraktig malm (feks. sand eller andre partikler) som føres i borehullvæsken.

[0078] Ved å gå til FIG. 4A, inkluderer ICD-en 400 strømningsbanene 405 som strekker seg (feks. fra en overflate av et strømningsreguleringsapparat eksponert for et ringrom i et borehull) til hovedrøret 414 som inkluderer flere åpninger 415. Åpningene 415 strekker seg fra en ytre overflate av hovedrøret 414 til et indre av hovedrøret 414. Strømningsbanene 405 inkluderer skovlene 410 som posisjoneres i og strekker seg fra strømningsbanene 405. Selv om en enkelt skovl 410 er illustrert i hver strømningsbane 405, kan flere skovler 410 posisjoneres per strømningsbane 405 eller noen strømningsbaner 405 inkluderer kanskje ikke skovlene 410.

[0079] Under drift strømmer borehullvæsken 210 (feks. fra et ringrom gjennom et hus av et strømningsreguleringsapparat) inn i ICD-en 400 og inn i strømningsbanene 410. Borehullvæsken 210 kommer inn i ICD-en 400 ved en bestemt strømningsrate og hastighet som er mindre enn en transporthastighet av sand eller pulveraktig malm i væsken 210. Dermed transporteres ikke sand og/eller pulveraktig malm i væsken 210 gjennom strømningen til, og, i noen tilfeller, inn i ICD-en 400. Basert på strømningsbanene 405 og skovlene 410 (alene eller i kombinasjon) reduseres hastigheten av borehullvæsken 210 i ICD-en 400 til en rate mindre enn transporthastigheten av sand eller pulveraktig malm som inneholdes i væsken 210. Dermed kan væsken 210 som kommer inn i åpningene 415 i det vesentlige være fri for, eller ha en redusert mengde pulveraktig malm og sand.

[0080] Ved å gå til FIG. 4B, inkluderer ICD-en 420 strømningsbanene 425 som strekker seg (feks. fra en overflate av et strømningsreguleringsapparat eksponert for et ringrom i et borehull) til hovedrøret 414 som inkluderer flere åpninger 430. Åpningene 430 strekker seg fra en ytre overflate av hovedrøret 414 til et indre av hovedrøret 414. Strømningsbanene 425 er illustrert i dette eksempelet som å strekke seg forholdsvis rett på hovedrøret 414, men i alternative implementeringer kan strømningsbanene 430 (feks. spor dannet i en overflate av ICD-en 420) være sikk-sakk, buede, ringformede eller annet.

[0081] Under drift strømmer borehullvæsken 210 (feks. fra et ringrom gjennom et hus av et strømningsreguleringsapparat) inn i ICD-en 420 og inn i strømningsbanene 430. Borehullvæsken 210 kommer inn i ICD-en 420 ved en bestemt strømningsrate og hastighet som er mindre enn en transporthastighet av sand eller pulveraktig malm i væsken 210. Dermed transporteres ikke sand og/eller pulveraktig malm i væsken 210 gjennom strømningen til, og i noen tilfeller, inn i ICD-en 420. Basert på strømningsbanene 430 reduseres hastigheten av borehullvæsken 210 i ICD-en 420 til en rate mindre enn transporthastigheten av sand eller pulveraktig malm som inneholdes i væsken 210. Dermed kan væsken 210 som kommer inn i åpningene 430 i det vesentlige være fri for, eller ha en redusert mengde av pulveraktig malm og sand.

[0082] Ved å gå til FIG. 4C inkluderer ICD-en 450 en overflate hvorpå flere stolper 455 eller andre hevede strømningshindringer monteres. Overflaten strekker seg til hovedrøret 414 som inkluderer flere åpninger 460. Åpningene 460 strekker seg fra en ytre overflate av hovedrøret 414 til et indre av hovedrøret 414. Som illustrert posisjoneres flere stolper 455 på strømningsoverflatene og kan plasseres i et ordnet mønster, halvveis tilfeldig mønster, eller tilfeldig mønster.

[0083] Under drift strømmer borehullvæsken 210 (feks. fra et ringrom gjennom et hus av et strømningsreguleringsapparat) inn i ICD-en 450 og på strømningsoverflatene hvorpå stolpene 455 monteres. Borehullvæsken 210 kommer inn i ICD-en 450 ved en bestemt strømningsrate og hastighet som er mindre enn en transporthastighet av sand eller pulveraktig malm i væsken 210. Dermed transporteres ikke sand og/eller pulveraktig malm i væsken 210 gjennom strømningen til og, i noen tilfeller, inn i ICD-en 450. Basert på stolpene 455 som presenterer strømningshindringer til borehullvæsken 210, reduseres hastigheten av borehullvæsken 210 i ICD-en 450 til en hastighet mindre enn transporthastigheten av sand eller pulveraktig malm som inneholdes i væsken 210. Dermed kan væsken 210 som kommer inn i åpningene 460 være i det vesentlige fri for, eller ha en redusert mengde av pulveraktig malm og sand.

[0084] FIG. 5A-5C er skjematiske diagrammer som illustrerer ytterligere eksempelimplementeringer av henholdsvis strømningsreguleringssystemene 500, 520, og 550. Generelt kan én eller flere av strømningsreguleringssystemene 500, 520 og/eller 550 anvendes i brønnsystemet 10 i forbindelse med, eller i stedet for, én eller flere av strømningsreguleringssystemene 200, 250 og/eller 300. Generelt inkluderer hvert av strømningsreguleringssystemene 500, 520 og 550 minst et strømningsreguleringsapparat som monteres på eller koples til et hovedrør med et filter som strekker seg over minst en del av strømningsreguleringsapparatet. Hvert av de flere strømningsreguleringsapparatene inkluderer én eller flere ICD-er som mottar en strømning av en borehullvæske fra et ringrom av et borehull og justerer strømningen slik at hastigheten av strømningen av borehullvæsken til et indre av et hovedrør er under (f. eks. lett eller vesentlig) en transporthastighet av pulveraktig malm (f. eks. sand eller andre artikler) som føres i borehullvæsken.

[0085] Ved nærmere bestemt å gå til FIG. 5A, inkluderer

strømningsreguleringssystemet 500 flere strømningsreguleringsapparat 505 montert på eller koplet til et hovedrør (feks. kompletteringsstreng 212). I dette eksempelet lukkes hvert strømningsreguleringsapparat (feks. vesentlig) av et filter (feks. sikt, maske eller annet) og inkluderer også én eller flere ICD-er (feks. innebygget i filteret) som mottar en borehullvæske 210 fra ringrommet 20, og tilveiebringer en justert strømning av borehullvæsken 217 til et indre av kompletteringsstrengen 212. ICD-ene innebygget av filtrene i strømningsreguleringsapparatet 505 kan for eksempel være munnstykker, ventiler, AICD-er eller annet.

[0086] Under drift mottas strømning av væsken 210 gjennom filtrene av strømningsreguleringsapparatet 505 og til ICD-ene innebygget i filtrene. I noen aspekter kan ICD-ene innstilles (feks. i henhold til flere strømningsreguleringsapparater 505 på hver hovedrørforbindelse, i henhold til en type ICD-er som anvendes i strømningsreguleringsapparatet 505, eller på annen måte) for å tilveiebringe en maksimal hastighet av borehullvæsken 210 til kompletteringsstrengen 212, for å fordele strømningen fra ringrommet 20 til kompletteringsstrengen 212 på en jevnere måte. I noen aspekter kan den maksimale hastigheten innstilles for derved å unngå "spenningskonsentrasjoner" av høy strømning av borehullvæsken 210 til kompletteringsstrengen 212.1 noen aspekter kan den maksimale hastigheten tillate transport av sand eller pulveraktig malm i borehullvæsken 210 inn i kompletteringsstrengen 212, men ved hastigheter der en strømningsfordeling mellom strømningsreguleringsapparatet er jevn, konstant, og/eller i det vesentlige lik. I noen aspekter kan den maksimale hastigheten være lavere enn en transporthastighet av sand eller pulveraktig malm i borehullvæsken 210.

[0087] Ved å gå til FIG. 5B, inkluderer strømningsreguleringssystemet 520 flere strømningsreguleringsapparater 505 montert på eller koplet til et hovedrør (feks. kompletteringsstreng 212). I dette eksempelet omsluttes hvert strømningsreguleringsapparat (feks. vesentlig) av et filter (feks. sikt, maske eller annet) og inkluderer også én eller flere ICD-er (feks. innebygget i filteret) som mottar en borehullvæske 210 fra ringrommet 20, og tilveiebringer en justert strømning av borehullvæsken 210 til et indre av kompletteringsstrengen 212. ICD-ene innebygget av filtrene i strømningsreguleringsapparatet 505 kan for eksempel være munnstykker, ventiler, AICD-er eller annet. Videre, i dette eksempelet, posisjoneres svellegummi 510 mellom det tilstøtende strømningsreguleringsapparatet 505, for derved å avtette seksjoner av strømning inn i strømningsreguleringsapparatet av borehullvæsken 210.1 noen aspekter kan systemet 520 operere i det vesentlige likt systemet 500, men strømning inn i aksialt vendte overflater av strømningsreguleringsapparatet 505 kan begrenses av svellegummien 510.

[0088] Ved å gå til FIG. 5C, inkluderer strømningsreguleringssystemet 550 et enkelt strømningsreguleringsapparat 555 montert på eller koplet til et hovedrør (feks. kompletteirngsstreng 212). I dette eksempelet omsluttes strømningsreguleringsapparatet 555 (feks. vesentlig) av et filter (feks. sikt, maske eller annet) og inkluderer også én eller flere ICD-er (feks. innebygget i filteret) som mottar en borehullvæske 210 fra ringrommet 20, og tilveiebringer en justert strømning av borehullvæsken 217 til et indre av kompletteringsstrengen 212. ICD-ene innebygget i filtrene i strømningsreguleringsapparatet 555 kan for eksempel være munnstykker, ventiler, AICD-er eller annet. I noen aspekter kan systemet 550 operere i det vesentlige likt systemene 500 og/eller 520, men et enkelt filter begrenser partikler (feks. sand eller pulveraktig malm) fra å nå ICD-ene posisjonert i strømningsreguleringsapparatet 555.

[0089] Det er beskrevet en rekke implementeringer. Ikke desto mindre vil det forstås at det kan gjøres forskjellige modifikasjoner uten å avvike fra ånden og omfanget av offentliggjøringen. Følgelig er andre implementeringer innenfor omfanget av de følgende kravene.

Claims (34)

1. Borehullstrømningsreguleringsapparat, omfattende: flere innstrømningsreguleringsmonteringer som kan koples sammen med en rørforbindelse som omfatter en proksimal ende som kan koples sammen med et første nedhullverktøy og en distal ende som kan koples sammen med et andre nedhullverktøy, og minst én innstrømningsreguleringsanordning (ICD) montert i hver av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene, hver av innstrømningsreguleringsanordningene omfattende et innløp innrettet til å motta en strømning av en borehullvæske ved en strømningshastighet som er mindre enn en transporthastighet av pulveraktig malm i borehullvæsken, og et utløp tilpasset til å sende en strømning av borehullvæsken til rørforbindelsen.

2. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav TJ hvori hver av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene omfatter et hus som kan koples sammen med rørforbindelsen, den minst ene ICD-en montert minst delvis inne i huset.

3. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 2 hvori huset kan koples sammen med én av de proksimale eller distale endene av rørforbindelsen.

4. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge hvilket som helst av de foregående kravene, hvori minst én av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene omfatter en endeinnstrømningsreguleringsmontering, endeinnstrømningsreguleringsmonteringen omfattende et borehullvæskeinnløp posisjonert på bare en aksial overflate av endeinnstrømningsreguleringsmonteringen.

5. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 4j hvori minst én av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene omfatter en midtre innstrømningsreguleringsmontering som kan koples sammen med rørforbindelsen mellom endeinnstrømningsreguleringsmonteringen, og én av de proksimale eller distale endene av rørforbindelsen, den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen omfattende borehullvæskeinnløp posisjonert på respektive aksielle overflater av den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen.

6. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 5 hvori den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen omfatter et annet borehullvæskeinnløp posisjonert på en radial overflate av den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen.

7. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge ett av kravene 5 eller 6j videre omfattende et filter som strekker seg mellom endeinnstrømningsreguleringsmonteringen, og en annen endestrømningsreguleringsmontering slik at et radialt mellomrom defineres mellom en ytre overflate av rørforbindelsen og filteret.

8. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 7j hvori den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen kan koples sammen med rørforbindelsen i mellomrommet og mellom filteret og den ytre overflaten av rørforbindelsen.

9. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge ett av kravene 7 eller 8 hvori den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen kan koples sammen med rørforbindelsen og sikten og posisjoneres i mellomrommet med en ytre radial overflate av den midtre innstrømningsreguleringsmonteringen anordnet i avstand fra den ytre overflaten av rørforbindelsen med en ekvidistant som filteret.

10. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 7j hvori en porøsitet av filteret velges slik at pulveraktig malm i borehullvæsken strømmer gjennom filteret med borehullvæsken.

11. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 7, hvori filteret omfatter minst én av en wrapping, en maskesikt, en slisset foring, en perforert dekkplate eller en forhåndspakket sikt.

12. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 2j hvori huset omfatter et filter som strekker seg for å omslutte minst en del av ICD-en.

13. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 12 hvori filteret strekker seg for å omslutte de flere ICD-ene.

14. Borehullstrømningsreguleringsapparat ifølge hvilket som helst av kravene 12 eller 13 hvori filteret omfatter flere filterseksjoner, der hver filterseksjon omslutter minst en del av én av de flere ICD-ene.

15. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge kravjl4j videre omfattende en skillevegg posisjonert i et mellomrom mellom tilstøtende filterseksjoner.

16. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge krav 15 hvori skilleveggen omfatter en svellegummi.

17. Borehullstrømningsreguleringsapparatet ifølge hvilket som helst av de foregående kravene, hvori hver av ICD-ene omfatter minst én av et munnstykke, en åpning, en helikskanal, ett eller flere rør, eller en autonom ICD.

18. Fremgangsmåte for regulering av strømningen i en borehullvæske, omfattende: posisjonering av flere innstrømningsreguleringsmonteringer på en rørforbindelse i et borehull, rørforbindelsen omfattende en proksimal ende som kan koples sammen med et første nedhullverktøy og en distal ende som kan koples sammen med et andre nedhullverktøy, mottak av en strømning av en borehullvæske fra en underjordisk sone til et innløp på minst én innstrømningsreguleringsanordning (ICD), den minst ene ICD-en montert i hver av de flere innstrømningsreguleringsmonteringene, strømningen ved en hastighet som er mindre enn transporthastigheten av pulveraktig malm i borehullvæsken, og overføring av strømningen av borehullvæsken til rørforbindelsen fra ICD-ene til et indre av rørforbindelsen.

19. Fremgangsmåten ifølge krav 18 videre omfattende: mottak av strømningen av borehullvæsken ved et hus som minst delvis omslutter ICD-en, og fordeling av strømningen av borehullvæsken gjennom en del av huset til ICD-en.

20. Fremgangsmåten ifølge krav 19 hvori fordeling av strømningen av borehullvæsken gjennom en del av huset til ICD-en omfatter fordeling av strømningen av borehullvæsken gjennom én eller flere aksialt vendte innløp til huset.

21. Fremgangsmåten ifølge krav 20 hvori fordeling av strømningen av borehullvæsken gjennom en del av huset til ICD-en videre omfatter fordeling av strømningen av borehullvæsken gjennom et radialt vendt innløp til huset.

22. Fremgangsmåte ifølge krav 18 videre omfattende å motta strømningen av borehullvæsken gjennom et filter som strekker seg minst delvis mellom de proksimale og distale endene av rørforbindelsen og inn i et radialt mellomrom definert mellom en ytre overflate av rørforbindelsen og filteret.

23. Fremgangsmåten ifølge krav 22 hvori mottak av strømningen av borehullvæsken gjennom et filter omfatter: mottak av pulveraktig malm i strømningen av borehullvæsken gjennom filteret, og sirkulering av pulveraktig malm i strømningen av borehullvæsken til innløpet av den minst ene ICD-en.

24. Fremgangsmåten ifølge krav 18 videre omfattende mottak av strømningen av borehullvæsken gjennom et filter som strekker seg for å omslutte minst en del av ICD-en.

25. Fremgangsmåten ifølge krav 24 hvori filteret strekker seg for å omslutte de flere ICD-ene.

26. Fremgangsmåten ifølge krav 25 hvori filteret omfatter flere filterseksjoner, hver filterseksjon omslutter minst en del av én av de flere ICD-ene.

27. Fremgangsmåten ifølge krav 18 hvori mottak av en strømning av en borehullvæske ved en hastighet som er mindre enn transporthastigheten av pulveraktig malm i borehullvæsken omfatter: begrensning av en strømningsrate av borehullvæsken som kommer inn i den minst ene ICD-en basert på en egenskap til borehullvæsken, og modifisering av en hastighet av strømningen av borehullvæsken til å være mindre enn transporthastigheten av pulveraktig malm i borehullvæsken basert på begrensningen.

28. Fremgangsmåten ifølge krav 27, hvori borehullvæsken omfatter en hydrokarbonvæske, og en vandig væske, og begrensning av en strømningsrate av borehullvæsken som kommer inn i den minst ene ICD-en basert på en egenskap til borehullvæsken omfatter: begrensning av en strømningsrate av borehullvæsken som kommer inn i minst én ICD basert på en forskjell i en egenskap av hydrokarbonvæsken og en egenskap til den vandige væsken.

29. Fremgangsmåten ifølge krav 28 hvori egenskapen omfatter en viskositet, en hastighet, eller en tetthet i borehullvæsken.

30. Fremgangsmåten ifølge krav 28 hvori begrensning av en strømningsrate av borehullvæsken som kommer inn i minst én ICD basert på en forskjell i en egenskap til hydrokarbonvæsken og en egenskap til det vandige væsken omfatter: strømning av hydrokarbonvæsken gjennom en første passasje av den minst ene ICD-en, strømning av den vandige væsken gjennom en andre passasje av den minst ene ICD-en som er annerledes enn den første passasjen, og strømning av hydrokarbonvæsken og den vandige væsken sammen fra de første og andre passasjene basert minst delvis på forskjellen i egenskapen til hydrokarbonvæsken og egenskapen til den vandige væsken.

31. Borehullstrømningsreguleringssystem, omfattende: en rørforbindelse omfattende et rør som strekker seg mellom gjengede ender, og flere strømningsreguleringsapparater festet til røret mellom de gjengede endene, hvert strømningsreguleringsapparat omfattende anordning for mottak av en strømning av en borehullvæske inn i strømningsreguleringsapparatet ved en strømningshastighet mindre enn en transporthastighet av partiklene i borehullvæsken og overføring av strømningen av borehullvæsken til et volum definert av røret.

32. Systemet ifølge krav 31 videre omfattende anordninger for filtrering av strømningen av borehullvæske som omslutter minst en del av de flere strømningsreguleringsapparatene.

33. Systemet ifølge krav 32 hvori anordningene for filtrering omfatter en spesifisert porøsitet som omfatter åpninger større enn majoriteten av partiklene.

34. Systemet ifølge krav 31 hvori anordningene for mottak av strømningen av borehullvæsken væskemessig koples til et indre av røret som omfatter volumet.