RU2577347C2 - System with varying flow drag to prevent ingress of unwanted fluid through well - Google Patents

System with varying flow drag to prevent ingress of unwanted fluid through well Download PDF

Info

Publication number
RU2577347C2
RU2577347C2 RU2014124165/03A RU2014124165A RU2577347C2 RU 2577347 C2 RU2577347 C2 RU 2577347C2 RU 2014124165/03 A RU2014124165/03 A RU 2014124165/03A RU 2014124165 A RU2014124165 A RU 2014124165A RU 2577347 C2 RU2577347 C2 RU 2577347C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fluid
composition
increase
fluids
flow
Prior art date
Application number
RU2014124165/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014124165A (en
Inventor
Стефен М. ГРЕЧИ
Original Assignee
Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. filed Critical Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк.
Publication of RU2014124165A publication Critical patent/RU2014124165A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2577347C2 publication Critical patent/RU2577347C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/08Valve arrangements for boreholes or wells in wells responsive to flow or pressure of the fluid obtained
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/02Subsoil filtering
    • E21B43/08Screens or liners
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: claimed system comprises the flow chamber for fluid to flow there through and shutoff device displacing to the closed position to prevent the fluid flow through the chamber. Said shutoff device can displace to closed position in response to the increase in the ratio between unwanted fluids and required fluids in the fluid composition. The structure can prevent the shutoff device displacement to closed position. Fluid of said composition can flow through the structure to fluid chamber discharge outlet. Said increase in the ratio between unwanted fluids and required fluids in the fluid composition can cause the destruction of structure which resists the shutoff device displacement.
EFFECT: higher reliability of well fluid flow control.
24 cl, 9 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Данное изобретение относится в общем к применяемому оборудованию и работам, проводимым в процессе строительства и эксплуатации подземной скважины, ниже приведен пример предотвращения прохода нежелательной текучей среды через систему с изменяющимся сопротивлением потоку.This invention relates generally to the equipment used and the work carried out during the construction and operation of an underground well. An example of preventing the passage of unwanted fluid through a system with varying flow resistance is given below.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

В эксплуатационной углеводородной скважине весьма предпочтительной является возможность регулирования притока текучих сред из подземного пласта в ствол скважины. Такое регулирование может служить различным целям, в том числе предотвращению образования конуса обводнения или газового конуса, минимизации поступления песка, минимизации поступления воды и/или газа, максимизации добычи нефти и/или газа, созданию сбалансированной добычи по зонам и т.д.In a production hydrocarbon well, the ability to control the flow of fluids from the subterranean formation into the wellbore is highly preferred. Such regulation can serve various purposes, including preventing the formation of a watering cone or gas cone, minimizing the flow of sand, minimizing the flow of water and / or gas, maximizing the production of oil and / or gas, creating balanced production by zones, etc.

В нагнетательной скважине обычно требуется равномерное нагнетание воды, пара, газа и т.д. в несколько зон, при этом углеводороды равномерно вытесняются в подземном пласте, без преждевременного прорыва нагнетаемой текучей среды в ствол эксплуатационной скважины. Таким образом, возможность регулирования подачи текучих сред из ствола скважины в подземный пласт также может являться предпочтительной для нагнетательных скважин.In an injection well, uniform injection of water, steam, gas, etc., is usually required. into several zones, while hydrocarbons are uniformly displaced in the underground reservoir, without premature breakthrough of the injected fluid into the wellbore. Thus, the ability to control the flow of fluids from the wellbore to the subterranean formation may also be preferred for injection wells.

Поэтому понятно, что совершенствование техники регулирования потока текучей среды в скважине требуется в упомянутых обстоятельствах, и такое совершенствование также является предпочтительным во многих других обстоятельствах.Therefore, it is understood that an improvement in the technique for controlling fluid flow in a well is required in the circumstances mentioned, and such an improvement is also preferred in many other circumstances.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение, описанное ниже, создает систему регулирования расхода, улучшающую технику регулирования расхода текучей среды в скважинах. Ниже описан один пример, где система регулирования расхода используется в соединении с системой с изменяющимся сопротивлением потоку. Описан и другой пример, в котором проход через систему с изменяющимся сопротивлением потоку полностью предотвращается, когда неприемлемое количество нежелательных текучих сред проходит через систему.The invention described below provides a flow control system that improves a technique for controlling fluid flow in wells. One example is described below where a flow control system is used in conjunction with a system with a variable flow resistance. Another example is described in which passage through a system with varying flow resistance is completely prevented when an unacceptable amount of unwanted fluids passes through the system.

В одном аспекте система регулирования расхода для применения в подземной скважине может включать в себя камеру потока, через которую проходит состав текучей среды, и запорное устройство, которое смещается к закрытому положению, в котором запорное устройство предотвращает проход потока через камеру. Запорное устройство может смещаться в закрытое положение в ответ на увеличение соотношения нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе текучей среды.In one aspect, a flow control system for use in an underground well may include a flow chamber through which the composition of the fluid passes, and a shut-off device that is biased toward a closed position in which the shut-off device prevents flow through the chamber. The locking device may be moved to the closed position in response to an increase in the ratio of undesired fluids to the desired fluids in the fluid composition.

В другом аспекте система регулирования расхода может включать в себя запорное устройство и конструкцию, которая предотвращает смещение запорного устройства в закрытое положение, в котором запорное устройство предотвращает проход потока через камеру. Состав текучей среды может проходить через конструкцию на выпуск камеры потока.In another aspect, the flow control system may include a shut-off device and a structure that prevents the shut-off device from shifting to a closed position in which the shut-off device prevents the passage of flow through the chamber. The composition of the fluid may pass through the structure to the outlet of the flow chamber.

Данные и другие признаки, преимущества и выгоды становятся ясны специалисту в данной области техники после тщательного изучения подробного описания представленных ниже примеров и прилагаемых чертежей, в которых аналогичные элементы на различных Фигурах указаны одинаковыми позициями.These and other features, advantages and benefits will become apparent to a person skilled in the art after carefully studying the detailed description of the examples below and the accompanying drawings, in which like elements in different Figures are shown with the same reference numbers.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На ФИГ. 1 показана часть сечения скважинной системы, где можно реализовать принципы данного изобретения.In FIG. 1 shows a part of a cross-section of a downhole system where the principles of the present invention can be implemented.

На ФИГ. 2 показано с увеличением сечение скважинного фильтра и системы с изменяющимся сопротивлением потоку, которые можно использовать в скважинной системе Фиг. 1.In FIG. 2 shows an enlarged cross-section of a downhole filter and a system with variable flow resistance that can be used in the downhole system. FIG. one.

На ФИГ. 3A и 3B в сечениях по линии 3-3 Фиг. 2 показана в плане, как развертка -одна конфигурация системы с изменяющимся сопротивлением потоку.In FIG. 3A and 3B in sections along line 3-3 of FIG. Figure 2 shows in plan how a sweep is one configuration of a system with varying flow resistance.

На ФИГ. 4A и 3B показана в плане другая конфигурация системы с изменяющимся сопротивлением потоку.In FIG. 4A and 3B show in plan another configuration of a system with varying flow resistance.

На ФИГ. 5 показано сечение скважинного фильтра и системы регулирования расхода, которые можно использовать в скважинной системе Фиг. 1.In FIG. 5 shows a cross section of a downhole filter and a flow control system that can be used in the downhole system. FIG. one.

На ФИГ. 6 показано сечение системы регулирования расхода другого примера.In FIG. 6 shows a cross section of a flow control system of another example.

На ФИГ. 7 показана в изометрии система регулирования расхода другого примера.In FIG. 7 shows an isometric flow control system of another example.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

На Фиг. 1 показана скважинная система 10, в которой можно реализовать принципы данного изобретения. Как показано на Фиг. 1, ствол 12 скважины имеет в общем вертикальную необсаженную секцию 14, проходящую вниз от обсадной колонны 16, а также в общем горизонтальную необсаженную секцию 18, проходящую через подземный пласт 20.In FIG. 1 shows a downhole system 10 in which the principles of the present invention can be implemented. As shown in FIG. 1, the wellbore 12 has a generally vertical uncased section 14 extending downward from the casing 16, as well as a generally horizontal uncased section 18 extending through the subterranean formation 20.

Трубная колонна 22 (например, эксплуатационная колонна насосно-компрессорных труб) установлена в стволе 12 скважины. В составе трубной колонны 22 соединены между собой несколько скважинных фильтров 24, систем 25 с изменяющимся сопротивлением потоку и пакеров 26.A tubing string 22 (for example, a tubing production string) is installed in the wellbore 12. As part of the pipe string 22, several downhole filters 24, systems 25 with varying flow resistance and packers 26 are interconnected.

Пакеры 26 изолируют кольцевое пространство 28, образованное радиально между трубной колонной 22 и секцией 18 ствола скважины. Данным способом текучие среды 30 можно получать из нескольких интервалов или зон пласта 20 через изолированные участки кольцевого пространства 28 между парами смежных пакеров 26.The packers 26 isolate the annular space 28 formed radially between the tubular string 22 and the borehole section 18. In this way, fluids 30 can be obtained from several intervals or zones of the formation 20 through isolated portions of the annular space 28 between pairs of adjacent packers 26.

Установленные между каждой парой смежных пакеров 26 скважинный фильтр 24 и система 25 с изменяющимся сопротивлением потоку соединены между собой в трубной колонне 22. Скважинный фильтр 24 фильтрует текучие среды 30, проходящие в трубную колонну 22 из кольцевого пространства 28. Система 25 с изменяющимся сопротивлением потоку с изменением дросселирует поток текучих сред 30 в трубной колонне 22 на основе конкретных характеристик текучих сред.The well filter 24 and the variable flow resistance system 25 connected between each pair of adjacent packers 26 are connected to each other in the pipe string 22. The well filter 24 filters the fluids 30 passing into the pipe string 22 from the annular space 28. A system 25 with a variable flow resistance with the change throttles the fluid flow 30 in the tubing string 22 based on the specific characteristics of the fluids.

Здесь следует отметить, что скважинная система 10, показанная на чертежах и описанная в данном документе, является только одним примером широкого разнообразия скважинных систем, в котором принципы данного изобретения можно использовать. Должно быть понятно, что принципы данного изобретения вообще не ограничены любой из деталей скважинной системы 10, или ее компонентов, показанных на чертежах или описанных в данном документе.It should be noted here that the downhole system 10 shown in the drawings and described herein is just one example of a wide variety of downhole systems in which the principles of the present invention can be used. It should be understood that the principles of the present invention are not generally limited to any of the details of the downhole system 10, or its components, shown in the drawings or described herein.

Например, не обязательно для соответствия принципам данного изобретения наличие в составе ствола 12 скважины в общем вертикальной секции 14 или в общем горизонтальной секции 18. Не является обязательной добыча текучих сред 30 из пласта 20, поскольку в других примерах текучие среды можно нагнетать в пласт, текучие среды можно как нагнетать в пласт, так и получать из пласта и т.д.For example, it is not necessary to conform to the principles of the present invention with a well 12 in the overall vertical section 14 or in the general horizontal section 18. It is not necessary to produce fluids 30 from the formation 20, since in other examples, fluids can be injected into the formation, the fluids media can be either injected into the reservoir, or obtained from the reservoir, etc.

Не является обязательной для каждого скважинного фильтра 24 и системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку установка между каждой парой смежных пакеров 26. Не является обязательным применение одной системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку в соединении с одним скважинным фильтром 24. Любое число, расположение и/или комбинацию данных компонентов можно использовать.It is not mandatory for each downhole filter 24 and system 25 with varying flow resistance to install between each pair of adjacent packers 26. It is not necessary to use one system 25 with varying flow resistance in connection with one downhole filter 24. Any number, location and / or combination these components can be used.

Не является обязательной для любой системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку применение со скважинным фильтром 24. Например, в операциях нагнетания нагнетаемая текучая среда может подаваться через систему 25 с изменяющимся сопротивлением потоку без прохождения через скважинный фильтр 24.It is not necessary for any system 25 with varying flow resistance to use with a downhole filter 24. For example, in injection operations, a pumped fluid may be supplied through system 25 with varying flow resistance without passing through the downhole filter 24.

Не является обязательной для скважинных фильтров 24, системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку, пакеров 26 или любых других компонентов трубной колонны 22 установка в необсаженных секциях 14, 18 ствола 12 скважины. Любая секция ствола 12 скважины может являться обсаженной или необсаженной, и любой участок трубной колонны 22 может устанавливаться в необсаженной или обсаженной секции ствола скважины согласно принципам данного изобретения.It is not necessary for downhole filters 24, system 25 with variable flow resistance, packers 26 or any other components of the tubing string 22 to be installed in open sections 14, 18 of the wellbore 12. Any section of the wellbore 12 may be cased or uncased, and any portion of the tubing string 22 may be installed in the uncased or cased section of the wellbore in accordance with the principles of the present invention.

Должно быть понятно, что данное изобретение описывает вариант выполнения и использования в виде конкретных примеров, но принципы изобретения не ограничены какими-либо деталями данных примеров. Напротив, данные принципы можно применять в различных других примерах с использованием знаний, полученных из данного описания.It should be understood that the present invention describes an embodiment and use in the form of specific examples, but the principles of the invention are not limited to any details of these examples. On the contrary, these principles can be applied in various other examples using the knowledge obtained from this description.

Специалисту в данной области техники понятно, что предпочтительной является возможность регулирования притока текучих сред 30 в трубную колонну 22 из каждой зоны пласта 20, например, для предотвращения образования конуса 32 обводнения или газового конуса 34 в пласте. Другие варианты применения регулирования расхода в скважине включают в себя, без ограничения этим, получение сбалансированной добычи из (или нагнетания в) нескольких зон, минимизацию получения или нагнетания нежелательных текучих сред, максимизацию добычи или нагнетания требуемых текучих сред и т.д.One skilled in the art will recognize that it is preferable to control the flow of fluids 30 into the tubing string 22 from each zone of the formation 20, for example, to prevent the formation of a water cone 32 or a gas cone 34 in the formation. Other applications of downhole flow control include, but are not limited to, obtaining balanced production from (or injecting into) several zones, minimizing the production or injection of unwanted fluids, maximizing the production or pumping of desired fluids, etc.

Системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку, примеры которых описаны более подробно ниже, могут создавать данные преимущества, увеличивая сопротивление потоку, если скорость текучей среды превышает заданный уровень (например, для получения при этом сбалансированного притока по зонам, предотвращения возникновения конуса обводнения или газового конуса, и т.д.), и/или увеличивая сопротивление потоку, если вязкость текучей среды падает ниже заданного уровня (например, для дросселирования потока нежелательной текучей среды, такой как вода или газ, в нефтяной эксплуатационной скважине).Variable flow resistance systems 25, examples of which are described in more detail below, can provide these benefits by increasing flow resistance if the fluid velocity exceeds a predetermined level (for example, to obtain a balanced inflow into zones, to prevent the formation of a water cone or gas cone, etc.) and / or increasing the flow resistance if the viscosity of the fluid falls below a predetermined level (for example, to throttle the flow of an undesirable fluid such as water or gas, in an oil production well).

При использовании в данном документе термин "вязкость" используется для указания любого из реологических свойств, в том числе кинематической вязкости, предельного напряжения сдвига, вязкопластичности, поверхностного натяжения, смачиваемости и т.д.When used in this document, the term "viscosity" is used to indicate any of the rheological properties, including kinematic viscosity, ultimate shear stress, viscoplasticity, surface tension, wettability, etc.

Квалификация текучей среды, как требуемой или нежелательной, зависит от цели проводимой эксплуатации или нагнетания. Например, если требуется получение нефти из скважины, но не получение воды или газа, то нефть является требуемой текучей средой, а вода и газ являются нежелательными текучими средами. Если требуется получение газа из скважины, но не требуется получение воды или нефти, газ является требуемой текучей средой, а вода и нефть являются нежелательными текучими средами. Если требуется нагнетание пара в пласт, но не нагнетание воды, то пар является требуемой текучей средой, а вода является нежелательной текучей средой.The qualification of the fluid as desired or undesirable depends on the purpose of the operation or injection. For example, if you want to get oil from a well, but not get water or gas, then oil is the required fluid, and water and gas are undesirable fluids. If gas is required from the well but no water or oil is required, gas is the desired fluid, and water and oil are undesirable fluids. If steam injection into the formation is required, but not water injection, then steam is the desired fluid, and water is the undesirable fluid.

Отмечаем, что при температурах и давлениях в зоне забоя углеводородный газ фактически может находиться полностью или частично в жидкой фазе. Отсюда понятно, что когда термин "газ" используется в данном документе, объем термина охватывает надкритическую фазу, жидкую фазу, фазу конденсата и/или газовую фазу.We note that at temperatures and pressures in the bottom zone, the hydrocarbon gas can actually be completely or partially in the liquid phase. From this it is understood that when the term "gas" is used herein, the scope of the term encompasses the supercritical phase, the liquid phase, the condensate phase and / or the gas phase.

На ФИГ. 2 показано с увеличением сечение одной из систем 25 с изменяющимся сопротивлением потоку и участок одного из скважинных фильтров 24. В данном примере состав 36 текучей среды (который может включать в себя одну или несколько текучих сред, таких как нефть и вода, жидкая вода и пар, нефть и газ, газ и вода, нефть, вода и газ, и т.д.) проходит в скважинный фильтр 24, фильтруется в нем и затем проходит во впуск 38 системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку.In FIG. 2 shows an enlarged cross-section of one of the systems 25 with varying flow resistance and a portion of one of the downhole filters 24. In this example, the composition of the fluid 36 (which may include one or more fluids, such as oil and water, liquid water and steam , oil and gas, gas and water, oil, water and gas, etc.) passes into the downhole filter 24, is filtered in it and then passes into the inlet 38 of the system 25 with a variable flow resistance.

Состав текучей среды может включать в себя одну или несколько нежелательных или требуемых текучих сред. Как пар, так и вода могут объединяться в состав текучей среды. В качестве другого примера, нефть, вода и/или газ могут объединяться в состав текучей среды.The composition of the fluid may include one or more undesirable or desired fluids. Both steam and water can be combined into a fluid. As another example, oil, water and / or gas may be combined into a fluid.

Поток состава 36 текучей среды, проходящий через систему 25 с изменяющимся сопротивлением потоку, испытывает сопротивление на основании одной или нескольких характеристик (таких как вязкость, скорость и т.д.) состава текучей среды. Состав 36 текучей среды затем выпускается из системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку во внутреннюю трубную колонну 22 через выпуск 40.A fluid composition stream 36 passing through a variable flow resistance system 25 experiences resistance based on one or more characteristics (such as viscosity, speed, etc.) of the fluid composition. The fluid composition 36 is then discharged from the system 25 with varying flow resistance to the inner pipe string 22 through the outlet 40.

В других примерах скважинный фильтр 24 можно не использовать в соединении с системой 25 с изменяющимся сопротивлением потоку (например, в операциях нагнетания), состав 36 текучей среды может проходить в противоположном направлении через различные элементы скважинной системы 10 (например, в операциях нагнетания), одну систему с изменяющимся сопротивлением потоку можно использовать в соединении с несколькими скважинными фильтрами, несколько систем с изменяющимся сопротивлением потоку можно использовать с одним или несколькими скважинными фильтрами, состав текучей среды можно принимать из или выпускать в зонах скважины, не являющихся кольцевым пространством или трубной колонной, состав текучей среды может проходить через систему с изменяющимся сопротивлением потоку перед проходом через скважинный фильтр, любые другие компоненты могут присоединяться выше по потоку или ниже по потоку от скважинного фильтра и/или системы с изменяющимся сопротивлением потоку и т.д. Таким образом, понятно что принципы данного изобретения вовсе не ограничены деталями примера, показанного на Фиг. 2 и описанного в данном документе.In other examples, the well filter 24 may not be used in conjunction with a system 25 with varying flow resistance (for example, in injection operations), the fluid composition 36 may pass in the opposite direction through various elements of the well system 10 (for example, in injection operations), one a system with a variable flow resistance can be used in conjunction with several downhole filters, several systems with a variable flow resistance can be used with one or more downhole filters in liters, the composition of the fluid can be taken from or released in zones of the well that are not annular space or the tubing string, the composition of the fluid can pass through a system with varying flow resistance before passing through the well filter, any other components can be connected upstream or downstream flow from a downhole filter and / or a system with varying flow resistance, etc. Thus, it is understood that the principles of the present invention are not at all limited to the details of the example shown in FIG. 2 and described herein.

Хотя скважинный фильтр 24, показанный на Фиг. 2, относится к типу, известному специалистам в данной области техники, как скважинный фильтр с проволочной обмоткой, скважинные фильтры любых других типов или их комбинации (например, полученный спеканием, раздвижной, предварительно заполненный гравием, из проволочной сетки и т.д.) можно использовать в других примерах. Дополнительные компоненты (такие как кожухи, шунтирующие трубы, линии, контрольно-измерительные приборы, датчики, устройства регулирования притока и т.д.) можно также использовать, если требуется.Although the downhole filter 24 shown in FIG. 2, refers to a type known to those skilled in the art, such as a downhole filter with wire winding, downhole filters of any other types or combinations thereof (for example, obtained by sintering, sliding, pre-filled with gravel, from a wire mesh, etc.) can use in other examples. Additional components (such as enclosures, shunt tubes, lines, instrumentation, sensors, flow control devices, etc.) can also be used if required.

Система 25 с изменяющимся сопротивлением потоку показана на Фиг. 2 упрощенно, но в предпочтительном примере система может включать в себя различные каналы и устройства для выполнения различных функций, как описано подробно ниже. В дополнение, система 25 предпочтительно по меньшей мере частично проходит по окружности вокруг трубной колонны 22, и/или систему можно выполнять в стенке трубной конструкции, присоединенной, как часть трубной колонны.A variable flow resistance system 25 is shown in FIG. 2 simplified, but in a preferred example, the system may include various channels and devices for performing various functions, as described in detail below. In addition, the system 25 preferably at least partially circumferentially surrounds the pipe string 22, and / or the system can be implemented in the wall of the pipe structure, attached as part of the pipe string.

В других примерах система 25 может не проходить по окружности вокруг трубной колонны или не выполняться в стенке трубной конструкции. Например, систему 25 можно выполнять в виде плоской конструкции и т.д. Систему 25 можно располагать в отдельном кожухе, который прикрепляется к трубной колонне 22, или можно ориентировать так, что ось выпуска 40 является параллельной оси трубной колонны. Система 25 может располагаться на каротажной колонне или прикрепляться к устройству не в форме трубы. Любую ориентацию или конфигурацию системы 25 можно использовать без нарушения принципов данного изобретения.In other examples, the system 25 may not circle around the pipe string or run in the wall of the pipe structure. For example, system 25 can be implemented as a flat structure, etc. The system 25 can be located in a separate casing, which is attached to the pipe string 22, or can be oriented so that the axis of the outlet 40 is parallel to the axis of the pipe string. The system 25 may be located on a logging string or attached to the device not in the form of a pipe. Any orientation or configuration of the system 25 can be used without violating the principles of the present invention.

На ФИГ. 3A и 3B сечение одного примера системы 25 показано более подробно. Система 25, выполненная проходящей по окружности, показана на Фиг. 3A и 3B "в виде развертки" в общем в плоской конфигурации.In FIG. 3A and 3B, a cross section of one example system 25 is shown in more detail. The circumferential system 25 is shown in FIG. 3A and 3B in the form of a scan are generally in a planar configuration.

Как описано выше, состав 36 текучей среды входит в систему 25 через впуск 38 и выходит из системы через выпуск 40. Сопротивление потоку состава 36 текучей среды, проходящей через систему 25, изменяется на основе одной или нескольких характеристик состава текучей среды.As described above, the fluid composition 36 enters the system 25 through the inlet 38 and exits the system through the outlet 40. The flow resistance of the fluid composition 36 passing through the system 25 varies based on one or more fluid composition characteristics.

Как показано на Фиг. 3A, состав 36 текучей среды с относительно высокой скоростью и/или низкой вязкостью проходит через канал 42 потока из впуска 38 системы во впуск 44 камеры 46 потока. Канал 42 потока имеет резкое изменение 48 направления сразу выше по потоку от впуска 44. Резкое изменение 48 направления показано как кривая относительно малого радиуса в секторе в девяносто градусов в канале 42 потока, но устройства изменения направления другого типа можно использовать, если требуется.As shown in FIG. 3A, a relatively high speed and / or low viscosity fluid composition 36 passes through a flow channel 42 from a system inlet 38 to an inlet 44 of a flow chamber 46. The flow channel 42 has a sharp change in direction 48 immediately upstream of the inlet 44. A sharp change in direction 48 is shown as a curve of a relatively small radius in the sector of ninety degrees in the channel 42 of the flow, but another type of direction change device can be used if necessary.

Как показано на Фиг. 3A, камера 46 имеет в общем цилиндрическую форму, и до резкого изменения 48 направления канал 42 потока направляет поток состава 36 текучей среды в общем тангенциально относительно камеры. Вследствие относительно высокой скорости и/или низкой вязкости состава 36 текучая среда строго не следует резкому изменению 48 направления, но вместо этого продолжает прохождение в камеру 46 через впуск 44 в направлении по существу под углом (см. угол A на Фиг. 3A) относительно прямого направления 50 от впуска 44 к выпуску 40. Состав 36 текучей среды должен, таким образом, проходить кружным путем от впуска 44 к выпуску 40, в результате проходя по спирали в направлении внутрь к выпуску.As shown in FIG. 3A, the chamber 46 has a generally cylindrical shape, and until a sharp change in direction 48, the flow channel 42 directs the flow of the fluid composition 36 generally tangentially with respect to the chamber. Due to the relatively high speed and / or low viscosity of composition 36, the fluid does not strictly follow a sharp change in direction 48, but instead continues to pass into the chamber 46 through the inlet 44 in a direction substantially at an angle (see angle A in FIG. 3A) relative to the straight line direction 50 from the inlet 44 to the outlet 40. The fluid composition 36 should thus go in a circular path from the inlet 44 to the outlet 40, resulting in a spiraling inward direction to the outlet.

Состав 36 текучей среды с относительно низкой скоростью и/или высокой вязкостью проходит через канал 42 потока во впуск 44 камеры на Фиг. 3B иначе. Отметим, что состав 36 текучей среды в данном примере более строго следует резкому изменению 48 направления канала 42 потока и поэтому проходит через впуск 44 в камеру 46 в направлении, образующем небольшой угол (см. угол на Фиг. 3B) относительно прямого направления 50 от впуска 44 к выпуску 40. Состав 36 текучей среды в данном примере должен, таким образом, проходить в направлении от впуска 44 к выпуску 40 в направлении более близком к прямой.A fluid composition 36 with a relatively low speed and / or high viscosity passes through a flow channel 42 into the chamber inlet 44 of FIG. 3B otherwise. Note that the fluid composition 36 in this example more strictly follows a sharp change 48 in the direction of the flow channel 42 and therefore passes through the inlet 44 into the chamber 46 in the direction forming a small angle (see the angle in FIG. 3B) with respect to the direct direction 50 from the inlet 44 to the outlet 40. The fluid composition 36 in this example should thus extend in the direction from the inlet 44 to the outlet 40 in a direction closer to the straight line.

Отмечаем что, как показано на Фиг. 3B, состав 36 текучей среды также выходит из камеры 46 через выпуск 40 в направлении под небольшим углом относительно прямого направления 50 от впуска 44 к выпуску 40. Таким образом, состав 36 текучей среды выходит из камеры 46 в направлении, которое изменяется в зависимости от скорости, вязкости и/или соотношения требуемых текучих сред и нежелательных текучих сред в составе текучей среды.Note that, as shown in FIG. 3B, the fluid composition 36 also exits the chamber 46 through the outlet 40 in a direction at a slight angle with respect to the straight direction 50 from the inlet 44 to the outlet 40. Thus, the fluid composition 36 exits the chamber 46 in a direction that varies with speed , viscosity and / or ratio of the desired fluids and undesirable fluids in the composition of the fluid.

Понятно, что при прохождении по кружному пути состава 36 текучей среды в примере Фиг. 3A рассеивается больше энергии состава текучей среды при одинаковом расходе, и таким образом результатом является более высокое сопротивление потоку в сравнении с прохождением по пути, близком к прямой состава текучей среды в примере Фиг. 3B. Если нефть является требуемой текучей средой, и вода и/или газ являются нежелательными текучими средами, понятно, что система 25 с изменяющимся сопротивлением потоку Фиг. 3A и 3B должна создавать уменьшенное сопротивление потоку состава 36 текучей среды, когда состав имеет увеличенное соотношение требуемых и нежелательных текучих сред, и должна создавать увеличенное сопротивление потоку, когда состав текучей среды имеет уменьшенное соотношение требуемых и нежелательных текучих сред.It is understood that as the fluid composition 36 passes through the circular path in the example of FIG. 3A dissipates more energy of the fluid composition at the same flow rate, and thus the result is a higher flow resistance compared to walking along a path close to the direct fluid composition in the example of FIG. 3B. If oil is the desired fluid, and water and / or gas are undesirable fluids, it is understood that the variable flow resistance system 25 of FIG. 3A and 3B should create a reduced flow resistance when the composition of the fluid 36 has an increased ratio of desired and undesirable fluids, and should create an increased flow resistance when the composition of the fluid has a reduced ratio of desired and undesirable fluids.

Поскольку камера 46 имеет в общем цилиндрическую форму, как показано в примерах Фиг. 3A и 3B, прямое направление 50 от впуска 44 к выпуску 40 является радиальным направлением. Канал 42 потока выше по потоку от резкого изменения 48 направления направлен в общем тангенциально относительно камеры 46 (т.е. перпендикулярно линии, проходящей радиально от центра камеры). Вместе с тем, камера 46 не обязательно выполняется цилиндрической формы, и прямое направление 50 от впуска 44 к выпуску 40 не обязательно является радиальным направлением согласно принципам данного изобретения.Since the chamber 46 has a generally cylindrical shape, as shown in the examples of FIG. 3A and 3B, the forward direction 50 from the inlet 44 to the outlet 40 is a radial direction. The flow channel 42 upstream from the abrupt change in direction 48 is directed generally tangentially relative to the chamber 46 (i.e., perpendicular to a line extending radially from the center of the chamber). However, the chamber 46 is not necessarily cylindrical, and the forward direction 50 from the inlet 44 to the outlet 40 is not necessarily a radial direction according to the principles of the present invention.

Поскольку камера 46 в данном примере имеет цилиндрическую форму с центральным выпуском 40 и состав 36 текучей среды (по меньшей мере на Фиг. 3A) проходит по спирали вокруг камеры с увеличением скорости, приближаясь к выпуску под действием перепада давления от впуска 44 к выпуску, камеру можно называть "вихревой" камерой.Since the chamber 46 in this example has a cylindrical shape with a central outlet 40 and the composition of the fluid 36 (at least in FIG. 3A) spirals around the chamber with increasing speed, approaching the outlet under the action of a pressure drop from the inlet 44 to the outlet, the chamber can be called a "vortex" camera.

На ФИГ. 4A и 4B схематично показана другая конфигурация системы 25 с изменяющимся сопротивлением. Конфигурация Фиг. 4A и 4B является аналогичной во многих аспектах конфигурации Фиг. 3A и 3B, но отличается по меньшей мере тем, что канал 42 потока проходит гораздо ближе к радиальному направлению относительно камеры 46 выше по потоку от резкого изменения 48 направления, и резкое изменение направления влияет на уход состава 36 текучей среды от прямого направления 50 от впуска 44 к выпуску 40.In FIG. 4A and 4B schematically illustrate another configuration of a variable resistance system 25. The configuration of FIG. 4A and 4B is similar in many aspects of the configuration of FIG. 3A and 3B, but differs at least in that the flow channel 42 extends much closer to the radial direction relative to the chamber 46 upstream from the abrupt change in direction 48, and the abrupt change in direction affects the departure of the fluid composition 36 from the direct direction 50 from the inlet 44 to release 40.

Как показано на Фиг. 4A, на состав 36 текучей среды с относительно высокой вязкостью и/или низкой скоростью оказывает воздействие резкое изменение 48 направления потока в камере 46 в направлении от прямого направления 50 (например, под относительно большим углом A к прямому направлению). Таким образом, состав 36 текучей среды должен проходить кружным путем вокруг камеры 46 перед выходом через выпуск 40.As shown in FIG. 4A, a fluid composition 36 with a relatively high viscosity and / or low speed is affected by a sharp change 48 of the flow direction in the chamber 46 in the direction from the forward direction 50 (for example, at a relatively large angle A to the forward direction). Thus, the composition of the fluid 36 must pass in a circular way around the chamber 46 before exiting through the outlet 40.

Отметим, что данное является противоположным ситуации, описанной выше и показанной на ФИГ. 3B, где состав 36 текучей среды относительно высокой вязкости и/или с низкой скоростью входит в камеру 46 через впуск 44 в направлении, отклоненном только на небольшой угол от прямого направления 50 от впуска к выпуску 40. Вместе с тем, сходство показанных на Фиг. 3B и 4A конфигураций состоит в том, что состав 36 текучей среды изменяет направление, благодаря резкому изменению 48 направления в канале 42 потока.Note that this is the opposite of the situation described above and shown in FIG. 3B, where a relatively high viscosity and / or low velocity fluid composition 36 enters the chamber 46 through the inlet 44 in a direction deviated only a small angle from the straight direction 50 from the inlet to the outlet 40. However, the similarities shown in FIG. 3B and 4A of the configurations, the fluid composition 36 changes direction due to a sharp change in direction 48 in the flow channel 42.

В отличие от указанного, состав 36 текучей среды с относительно высокой скоростью и/или низкой вязкостью проходит через канал 42 потока в камеру впуск 44, как показано на Фиг. 4B. Отметим, что состав 36 текучей среды в данном примере не строго следует резкому изменению 48 направления канала 42 потока и поэтому проходит через впуск 44 в камеру 46 в направлении, отклоняющемся только на небольшой угол от прямого направления 50 от впуска 44 к выпуску 40. Состав 36 текучей среды в данном примере должен при этом проходить ближе к прямому направлению от впуска 44 к выпуску 40.In contrast, fluid composition 36 with relatively high speed and / or low viscosity passes through flow channel 42 into inlet chamber 44, as shown in FIG. 4B. Note that the fluid composition 36 in this example does not strictly follow a sharp change 48 in the direction of the flow channel 42 and therefore passes through the inlet 44 into the chamber 46 in a direction deviating only a small angle from the direct direction 50 from the inlet 44 to the outlet 40. Composition 36 the fluid in this example should pass closer to the forward direction from inlet 44 to outlet 40.

Понятно, что на гораздо более кружном пути потока, по которому проходит состав 36 текучей среды в примере Фиг. 4A, рассеивается больше энергии состава текучей среды при одинаковом расходе, и таким образом результатом является более высокое сопротивление потоку в сравнении с прохождением по пути, более близком к прямой состава текучей среды в примере Фиг. 4B. Если газ или пар являются требуемой текучей средой, и вода и/или нефть являются нежелательными текучими средами, понятно, что система 25 с изменяющимся сопротивлением потоку Фиг. 4A и 4B должна создавать меньше сопротивления потоку состава 36 текучей среды, когда имеет увеличенное соотношение требуемых и нежелательных текучих сред, и должна создавать увеличенное сопротивление потоку, когда состав текучей среды имеет уменьшенное соотношение требуемых и нежелательных текучих сред.It will be appreciated that on the much more circular flow path through which the fluid composition 36 passes in the example of FIG. 4A, more fluid composition energy is dissipated at the same flow rate, and thus the result is a higher flow resistance compared to walking along a path closer to the direct fluid composition in the example of FIG. 4B. If gas or steam is the desired fluid, and water and / or oil are undesirable fluids, it is understood that the variable flow resistance system 25 of FIG. 4A and 4B should create less flow resistance when the fluid composition 36 has an increased ratio of desired and undesirable fluids, and should create increased flow resistance when the fluid composition has a reduced ratio of desired and undesirable fluids.

На ФИГ. 5 схематично показана другая конфигурация, в которой система 52 регулирования расхода используется с системой 25 с изменяющимся сопротивлением потоку. Система 52 регулирования включает в себя некоторые элементы системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку (такие как, камера 46 потока, выпуск 40 и т.д.) наряду с запорным устройством 54 и конструкцией 56 для предотвращения притока в трубную колонну 22, когда неприемлемый уровень нежелательной текучей среды подается через систему.In FIG. 5 schematically shows another configuration in which a flow control system 52 is used with a variable flow resistance system 25. The control system 52 includes some elements of the system 25 with variable flow resistance (such as a flow chamber 46, outlet 40, etc.) along with a shut-off device 54 and a structure 56 to prevent inflow into the pipe string 22 when an unacceptable level of undesirable fluid is supplied through the system.

Конструкция 56 поддерживает запорное устройство 54 на расстоянии от выпуска 40 до поступления нежелательной текучей среды через камеру 46 с параметрами, достаточными для разрушения конструкции. В дополнительных примерах, описанных ниже, конструкция 56 сопротивляется смещающей силе, приложенной к запорному устройству 54, при этом смещающая сила смещает запорное устройство к выпуску 40.The structure 56 supports the locking device 54 at a distance from the outlet 40 to the flow of unwanted fluid through the chamber 46 with parameters sufficient to destroy the structure. In the additional examples described below, the structure 56 resists the biasing force applied to the locking device 54, while the biasing force biases the locking device to the outlet 40.

Запорное устройство 54, показанное на Фиг. 5, имеет цилиндрическую форму и диаметр несколько больше диаметра выпуска 40, так что когда запорное устройство высвобождается, оно должно закрывать выпуск и предотвращать проход потока через него. Вместе с тем, запорные устройства других типов (например, заслонки и т.д.) можно использовать в объеме данного изобретения.The locking device 54 shown in FIG. 5 has a cylindrical shape and a diameter slightly larger than the diameter of the outlet 40, so that when the locking device is released, it should close the outlet and prevent the passage of flow through it. However, other types of locking devices (e.g., shutters, etc.) can be used within the scope of this invention.

Запорное устройство 54 можно снабжать уплотнением или уплотняющей поверхностью для герметичного соединения с уплотняющей поверхностью (например, седла) около выпуска 40. Любой способ уплотнения можно использовать в запорном устройстве 54 в объеме данного изобретения.The locking device 54 may be provided with a seal or a sealing surface for sealingly connecting to the sealing surface (eg, seats) near the outlet 40. Any sealing method may be used in the locking device 54 within the scope of this invention.

Конструкцию 56 можно выполнить из материала, который относительно быстро корродирует при контакте с конкретными нежелательными текучими средами (например, конструкцию можно выполнить из кобальта, который корродирует при контакте с соленой водой). Конструкцию 56 можно выполнить из материала, который относительно быстро подвергается эрозии под воздействием столкновения с текучей средой, имеющей высокую скорость (например, конструкция может быть выполнена из алюминия и т.д.). Вместе с тем, должно быть понятно, что любой материал можно использовать для конструкции 56 согласно принципам данного изобретения.The structure 56 can be made of a material that corrodes relatively quickly upon contact with particular undesirable fluids (for example, the structure can be made of cobalt which corrodes upon contact with salt water). The structure 56 can be made of a material that undergoes erosion relatively quickly due to collision with a fluid having a high speed (for example, the structure can be made of aluminum, etc.). However, it should be clear that any material can be used for construction 56 in accordance with the principles of the present invention.

Конструкция 56 может разрушаться (например, подвергаться эрозии, корродировать, ломаться, растворяться, разлагаться и т.д.) быстрее, когда состав 36 текучей среды проходит кружным путем через камеру 46. Таким образом, конструкция 56 может разрушаться быстрее в ситуации с относительно высокой скоростью и/или низкой вязкостью, показанной на Фиг. 3A, или в ситуации с относительно высокой вязкостью и/или низкой скоростью, показанной на Фиг. 4A.The structure 56 may collapse (for example, erosion, corrode, break, dissolve, decompose, etc.) more quickly when the fluid composition 36 passes in a circular way through the chamber 46. Thus, the structure 56 can deteriorate faster in a relatively high situation the speed and / or low viscosity shown in FIG. 3A, or in the situation with the relatively high viscosity and / or low speed shown in FIG. 4A.

Вместе с тем, отметим, что камера 46 не обязательно является "вихревой" камерой. В некоторых примерах, конструкция 56 может высвобождать запорное устройство 54 для перемещения в закрытое положение, когда конкретная нежелательная текучая среда проходит через камеру 46, когда увеличивается соотношение нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе 36 текучей среды и т.д., когда состав 36 текучей среды проходит или не проходит кружным путем через камеру.However, note that camera 46 is not necessarily a “vortex” camera. In some examples, the structure 56 can release the shut-off device 54 to move to the closed position when a particular unwanted fluid passes through the chamber 46 when the ratio of unwanted fluids to the desired fluids in the composition of the 36 fluid, etc., increases when the composition 36 fluid passes or does not pass in a circular way through the chamber.

Отметим, что, как показано на Фиг. 5, конструкция 56 окружает выпуск 40, и состав 36 текучей среды проходит через конструкцию к выпуску. Отверстия 58 в стенке в общем трубной конструкции 56 служат для данной цели. В других примерах состав 36 текучей среды может не проходить через конструкцию 56, или состав текучей среды может иначе проходить через конструкцию (например, через канавки или щели в конструкции, конструкция может являться пористой и т.д.).Note that, as shown in FIG. 5, the structure 56 surrounds the outlet 40, and the fluid composition 36 passes through the structure to the outlet. The holes 58 in the wall in the overall pipe structure 56 serve this purpose. In other examples, the fluid composition 36 may not pass through the structure 56, or the fluid composition may otherwise pass through the structure (for example, through grooves or crevices in the structure, the structure may be porous, etc.).

В дополнение, на ФИГ. 6 схематично показан с увеличением другой пример устройства 52 регулирования расхода. В данном примере смещающее устройство 60 (такое как спиральная пружина, тарельчатые пружины, элемент из материала с памятью формы и т.д.) смещает запорное устройство 54 к его закрытому положению.In addition, in FIG. 6 is an enlarged diagrammatic view of another example of a flow control device 52. In this example, a biasing device 60 (such as a coil spring, Belleville springs, a shape memory member, etc.) biases the locking device 54 to its closed position.

Конструкция 56 помещается между запорным устройством 54 и стенкой камеры 46, при этом предотвращая смещение запорного устройства к его закрытому положению. Вместе с тем, когда конструкция 56 достаточно разрушается (например, при достаточно большом соотношении нежелательных и требуемых текучих сред, при достаточном объеме нежелательных текучих сред, проходящих через систему, и т.д.), конструкция не должна сохранять способность сопротивления смещающей силе, передаваемой смещающим устройством, и должна обеспечивать смещение запорного устройства 54 в его закрытое положение, при этом предотвращая проход потока через камеру 46.The structure 56 is placed between the locking device 54 and the wall of the chamber 46, while preventing the locking device from shifting to its closed position. However, when the structure 56 collapses sufficiently (for example, with a sufficiently large ratio of undesired and required fluids, with a sufficient volume of undesired fluids passing through the system, etc.), the structure should not retain the resistance to bias transmitted biasing device, and should ensure the displacement of the locking device 54 in its closed position, while preventing the passage of flow through the chamber 46.

В дополнение, на Фиг. 7 схематично показан в изометрии другой пример системы 52 регулирования расхода с убранной верхней стенкой камеры 46 для демонстрации внутреннего устройства камеры. В данном примере смещающее устройство 60 окружает верхний участок запорного устройства 54.In addition, in FIG. 7 is a schematic isometric view of another example of a flow control system 52 with the top wall of a chamber 46 removed to demonstrate the internal structure of the chamber. In this example, a biasing device 60 surrounds the upper portion of the locking device 54.

Конструкция 56 предотвращает смещение запорного устройства 54 в его закрытое положение. Смещающее устройство 60 передает смещающую силу на запорное устройство 54, смещая запорное устройство к закрытому положению, но смещающей силе создает сопротивление конструкция 56 до своего достаточного разрушения.The design 56 prevents the locking device 54 from shifting to its closed position. The biasing device 60 transfers the biasing force to the locking device 54, displacing the locking device to a closed position, but the biasing force creates a resistance to the structure 56 until it is sufficiently destroyed.

Хотя в примерах, показанных на Фиг. 3A-7, только один впуск 44 используется для ввода состава 36 текучей среды в камеру 46, в других примерах можно создавать несколько впусков, если требуется. Состав 36 текучей среды может проходить в камеру 46 через несколько впусков 44 одновременно или раздельно. Например, различные впуски 44 можно использовать, когда состав 36 текучей среды имеет соответствующие отличающиеся характеристики (например, отличающиеся скорости, вязкость и т.д.).Although in the examples shown in FIG. 3A-7, only one inlet 44 is used to introduce the fluid composition 36 into the chamber 46, in other examples, several inlets can be created if desired. The fluid composition 36 may pass into the chamber 46 through several inlets 44 simultaneously or separately. For example, various inlets 44 may be used when the fluid composition 36 has correspondingly different characteristics (e.g., different speeds, viscosity, etc.).

Хотя различные конфигурации системы 25 с изменяющимся сопротивлением потоку и системы 52 регулирования расхода описаны выше, для каждой конфигурации, имеющей некоторые признаки, отличающиеся от других конфигураций, следует ясно понимать, что данные признаки не являются взаимоисключающими. Напротив, любой из признаков любой из конфигураций систем 25, 52, описанных выше, можно использовать с любыми другими конфигурациями.Although the various configurations of the variable flow resistance system 25 and the flow control system 52 are described above, for each configuration having some features that are different from other configurations, it should be clearly understood that these features are not mutually exclusive. In contrast, any of the features of any of the configurations of systems 25, 52 described above can be used with any other configurations.

Понятно, что описанное выше изобретение создает ряд усовершенствований техники регулирования расхода текучей среды в скважине. Система 52 регулирования расхода может работать автоматически, не требуя вмешательства персонала для отсечки потока состава 36 текучей среды, имеющего относительно низкую вязкость, высокую скорость и/или относительно низкое соотношение требуемых и нежелательных текучих сред. Данные преимущества получают, несмотря на то что система 52 является относительно эффективной конструкцией, простой и экономичной, и надежной в работе.It is understood that the invention described above creates a number of improvements in the technique for controlling fluid flow in a well. The flow control system 52 can operate automatically without requiring personnel to shut off the flow of the fluid composition 36 having a relatively low viscosity, high speed and / or a relatively low ratio of desired and undesired fluids. These advantages are obtained despite the fact that the system 52 is a relatively efficient design, simple and economical, and reliable in operation.

Описанное выше изобретение создает в технике систему 52 регулирования расхода для применения в подземной скважине. В одном примере система 52 может включать в себя камеру 46 потока, через которую проходит состав 36 текучей среды, и запорное устройство 54, которое смещается к закрытому положению, в котором запорное устройство 54 предотвращает проход потока через камеру 46. Запорное устройство 54 может смещаться в закрытое положение в ответ на увеличение соотношения нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе 36 текучей среды.The invention described above creates in technology a flow control system 52 for use in an underground well. In one example, system 52 may include a flow chamber 46 through which fluid composition 36 passes, and a shut-off device 54 that slides toward a closed position in which the shut-off device 54 prevents flow from flowing through chamber 46. The shut-off device 54 can be moved into closed position in response to an increase in the ratio of undesired fluids to the desired fluids in the 36 fluid.

Смещающее устройство 60 может смещать запорное устройство 54 к закрытому положению.The biasing device 60 may bias the locking device 54 to the closed position.

Запорное устройство 54 может смещаться автоматически в ответ на увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред.The locking device 54 may be biased automatically in response to an increase in the ratio of unwanted and desired fluids.

Увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред может обуславливать разрушение конструкции 56, которая сопротивляется смещению запорного устройства 54.An increase in the ratio of unwanted and desired fluids can cause the destruction of the structure 56, which resists the displacement of the locking device 54.

Состав 36 текучей среды может проходить через конструкцию 56 на выпуск 40 камеры 46 потока.The fluid composition 36 may pass through the structure 56 to the outlet 40 of the flow chamber 46.

Конструкция 56 может окружать выпуск 40 камеры 46 потока.Design 56 may surround the outlet 40 of flow chamber 46.

Увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред может обуславливать коррозию, эрозию и/или разрушение конструкции 56.An increase in the ratio of undesired and desired fluids can lead to corrosion, erosion and / or structural failure 56.

Запорное устройство 56, при высвобождении может предотвращать проход потока на выпуск 40 камеры 46 потока.The locking device 56, upon release, can prevent the passage of flow to the outlet 40 of the flow chamber 46.

Увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред в составе 36 текучей среды может являться результатом увеличения доли воды или газа в составе 36 текучей среды.An increase in the ratio of undesired and desired fluids in the 36 fluid may result from an increase in the proportion of water or gas in the 36 fluid.

Увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред в составе 36 текучей среды может давать в результате увеличение скорости состава 36 текучей среды в камере 46 потока.An increase in the ratio of undesired and desired fluids in the fluid composition 36 may result in an increase in the rate of the fluid composition 36 in the flow chamber 46.

Также выше описан пример системы 52 регулирования расхода, в которой конструкция 56 предотвращает смещение запорного устройства 54 в закрытое положение, в котором запорное устройство 54 предотвращает проход состава 36 текучей среды через камеру 46 потока и в котором состав 36 текучей среды проходит через конструкцию 56 на выпуск 40 камеры 46 потока.Also described above is an example of a flow control system 52 in which the structure 56 prevents the shut-off device 54 from moving to the closed position, in which the shut-off device 54 prevents the passage of the fluid composition 36 through the flow chamber 46 and in which the fluid composition 36 passes through the exhaust structure 56 40 cameras 46 stream.

Хотя различные примеры описаны выше и каждый пример имеет конкретные признаки, понятно, что не является обязательным исключительное использование конкретного признака одного примера в данном примере. Напротив, любой из признаков, описанных выше и/или показанных на чертежах, можно комбинировать с любым из примеров, дополняя или заменяя любые другие признаки данных примеров. Признаки одного примера не являются взаимоисключающими для признаков другого примера. Напротив, объем данного изобретения охватывает любые комбинации любых признаков.Although various examples are described above and each example has specific features, it is understood that the exclusive use of a specific feature of one example in this example is not required. On the contrary, any of the features described above and / or shown in the drawings can be combined with any of the examples, supplementing or replacing any other features of these examples. The characteristics of one example are not mutually exclusive for the characteristics of another example. On the contrary, the scope of the present invention covers any combination of any features.

Хотя каждый пример, описанный выше, включает в себя конкретную комбинацию признаков, понятно, что не является обязательным использование всех признаков примера. Напротив, любой из признаков, описанных выше, можно использовать без использования любого другого конкретного признака или признаков.Although each example described above includes a specific combination of features, it is understood that it is not necessary to use all the features of the example. On the contrary, any of the signs described above can be used without using any other specific sign or signs.

Понятно, что различные варианты осуществления, описанные в данном документе можно использовать в различных ориентациях, таких как наклонная, перевернутая, горизонтальная, вертикальная и т.д., и в различных конфигурациях без отхода от принципов данного изобретения. Варианты осуществления описаны только как примеры полезного применения принципов изобретения, которые не ограничены какими-либо конкретными деталями данных вариантов осуществления.It is understood that the various embodiments described herein can be used in various orientations, such as tilted, inverted, horizontal, vertical, etc., and in various configurations without departing from the principles of the present invention. Embodiments are described only as examples of beneficial application of the principles of the invention, which are not limited to any specific details of these embodiments.

В описании примеров, приведенном выше, указывающие направление термины (такие как "выше", "ниже", "верхний", "нижний" и т.д.) используются для удобства при ссылке на прилагаемые чертежи. Вместе с тем, понятно, что объем данного изобретения не ограничен какими-либо конкретными направлениями, описанными в данном документе.In the description of the examples above, direction-indicating terms (such as “above,” “below,” “upper,” “lower,” etc.) are used for convenience in reference to the accompanying drawings. However, it is understood that the scope of the present invention is not limited to any specific areas described herein.

Термины "включающий в себя", "включает в себя", "содержащий", "содержит" и аналогичные используются в не ограничительном смысле в данном описании. Например, если система, способ, устройство, устройства и т.д. описаны как "включающие в себя" некоторый признак или элемент, система, способ, устройство, устройства и т.д. могут включать в себя данный признак или элемент и также могут включать в себя другие признаки или элементы. Аналогично, термин "содержит" считается означающим "содержит без ограничения этим".The terms “including”, “includes”, “comprising”, “contains” and the like are used in a non-limiting sense in this description. For example, if the system, method, device, devices, etc. described as "including" some feature or element, system, method, device, devices, etc. may include a given feature or element, and may also include other features or elements. Similarly, the term “contains” is considered meaning “contains without limitation.”

Конечно, специалисту в данной области техники после рассмотрения приведенного выше описания вариантов осуществления изобретения понятно, что многие модификации, дополнения, замены, удаления и другие изменения можно выполнять в конкретных вариантах осуществления, и такие изменения соответствуют принципам данного изобретения. Соответственно, приведенное выше подробное описание следует понимать, только как иллюстрацию и пример, сущность и объем изобретения ограничивается только прилагаемой формулой изобретения и его эквивалентами.Of course, it will be understood by one of ordinary skill in the art after considering the above description of embodiments of the invention that many modifications, additions, substitutions, deletions, and other changes can be made in specific embodiments, and such changes are consistent with the principles of the present invention. Accordingly, the above detailed description should be understood only as an illustration and example, the essence and scope of the invention is limited only by the attached claims and their equivalents.

Claims (24)

1. Система регулирования расхода потока для применения в подземной скважине, содержащая: камеру потока для прохождения потока состава текучей среды через нее; и запорное устройство, выполненное с возможностью смещения к закрытому положению, в котором запорное устройство предотвращает проход потока через камеру, причем запорное устройство выполнено с возможностью смещения в закрытое положение в ответ на увеличение соотношения нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе текучей среды, которое обуславливает разрушение конструкции системы регулирования расхода потока, которая сопротивляется смещению запорного устройства при эксплуатации системы регулирования расхода потока.1. A flow rate control system for use in an underground well, comprising: a flow chamber for passing a fluid composition stream therethrough; and a shut-off device configured to bias toward the closed position, wherein the shut-off device prevents flow from passing through the chamber, the shut-off device being configured to bias to the closed position in response to an increase in the ratio of undesired fluids to the desired fluids in the fluid composition, which causes the destruction of the design of the flow control system, which resists the displacement of the locking device during operation of the flow control system ka. 2. Система по п.1, в которой смещающее устройство выполнено с возможностью смещения запорного устройства к закрытому положению.2. The system of claim 1, wherein the biasing device is configured to bias the locking device to a closed position. 3. Система по п.1, в которой запорное устройство смещается автоматически в ответ на увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред.3. The system according to claim 1, in which the locking device is automatically displaced in response to an increase in the ratio of unwanted and required fluids. 4. Система по п.1, в которой состав текучей среды проходит через конструкцию на выпуск камеры потока.4. The system according to claim 1, in which the composition of the fluid passes through the structure to the outlet of the flow chamber. 5. Система по п.1, в которой конструкция окружает выпуск камеры потока.5. The system of claim 1, wherein the structure surrounds the outlet of the flow chamber. 6. Система по п.1, в которой увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред обуславливает коррозию конструкции.6. The system according to claim 1, in which an increase in the ratio of unwanted and required fluids causes corrosion of the structure. 7. Система по п.1, в которой увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред обуславливает эрозию конструкции.7. The system according to claim 1, in which an increase in the ratio of unwanted and required fluids causes erosion of the structure. 8. Система по п.1, в которой увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред обуславливает разрушение конструкции.8. The system according to claim 1, in which an increase in the ratio of unwanted and required fluids causes the destruction of the structure. 9. Система по п.1, в которой запорное устройство при высвобождении предотвращает проход потока на выпуск камеры потока.9. The system according to claim 1, in which the locking device upon release prevents the passage of flow to the outlet of the flow chamber. 10. Система по п.1, в которой увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред в составе текучей среды является результатом увеличения доли воды в составе текучей среды.10. The system according to claim 1, in which an increase in the ratio of undesirable and desired fluids in the composition of the fluid is the result of an increase in the proportion of water in the composition of the fluid. 11. Система по п.1, в которой увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред в составе текучей среды дает в результате увеличение скорости состава текучей среды в камере потока.11. The system according to claim 1, in which an increase in the ratio of undesirable and desired fluids in the composition of the fluid results in an increase in the speed of the composition of the fluid in the flow chamber. 12. Система по п.1, в которой увеличение соотношения нежелательных и требуемых текучих сред в составе текучей среды является результатом увеличения доли газа в составе текучей среды.12. The system according to claim 1, in which an increase in the ratio of undesirable and desired fluids in the composition of the fluid is the result of an increase in the proportion of gas in the composition of the fluid. 13. Система регулирования расхода потока для применения в подземной скважине, содержащая: камеру потока, через которую проходит состав текучей среды; запорное устройство; и конструкцию, предотвращающую смещение запорного устройства в закрытое положение, в котором запорное устройство предотвращает проход потока через камеру, и при этом состав текучей среды проходит через конструкцию на выпуск камеры потока.13. A flow rate control system for use in an underground well, comprising: a flow chamber through which a fluid composition passes; locking device; and a structure preventing the locking device from shifting to a closed position in which the locking device prevents the passage of flow through the chamber, and wherein the composition of the fluid passes through the structure to the outlet of the flow chamber. 14. Система по п.13, в которой запорное устройство выполнено с возможностью смещения в закрытое положение в ответ на разрушение конструкции составом текучей среды.14. The system according to item 13, in which the locking device is configured to be displaced to the closed position in response to the destruction of the structure by the composition of the fluid. 15. Система по п.13, в которой конструкция разрушается в ответ на увеличение соотношения нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе текучей среды.15. The system of claim 13, wherein the structure is destroyed in response to an increase in the ratio of undesired fluids to the desired fluids in the fluid composition. 16. Система по п.13, в которой запорное устройство высвобождается автоматически в ответ на разрушение конструкции.16. The system of claim 13, wherein the locking device is released automatically in response to structural failure. 17. Система по п.13, в которой увеличение соотношения нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе текучей среды обуславливает эрозию конструкции.17. The system according to item 13, in which an increase in the ratio of undesirable fluids and the desired fluid in the composition of the fluid causes erosion of the structure. 18. Система по п.13, в которой увеличение соотношения нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе текучей среды обуславливает коррозию конструкции.18. The system according to item 13, in which the increase in the ratio of undesirable fluids and the desired fluid in the composition of the fluid causes corrosion of the structure. 19. Система по п.13, в которой увеличение соотношения нежелательных текучих сред и требуемых текучих сред в составе текучей среды обуславливает разрушение конструкции.19. The system according to item 13, in which the increase in the ratio of undesirable fluids and the desired fluid in the composition of the fluid causes the destruction of the structure. 20. Система по п.13, дополнительно содержащая смещающее устройство, которое смещает запорное устройство к закрытому положению.20. The system of claim 13, further comprising a biasing device that biases the locking device to a closed position. 21. Система по п.13, в которой разрушение конструкции является результатом увеличения доли воды в составе текучей среды.21. The system according to item 13, in which the destruction of the structure is the result of an increase in the proportion of water in the composition of the fluid. 22. Система по п.13, в которой разрушение конструкции является результатом увеличения скорости состава текучей среды в камере потока.22. The system according to item 13, in which the destruction of the structure is the result of an increase in the speed of the composition of the fluid in the flow chamber. 23. Система по п.13, в которой разрушение конструкции является результатом увеличения доли газа в составе текучей среды.23. The system according to item 13, in which the destruction of the structure is the result of an increase in the proportion of gas in the composition of the fluid. 24. Система по п.13, в которой конструкция окружает выпуск. 24. The system of claim 13, wherein the structure surrounds the outlet.
RU2014124165/03A 2011-11-14 2011-11-14 System with varying flow drag to prevent ingress of unwanted fluid through well RU2577347C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2011/060606 WO2013074069A1 (en) 2011-11-14 2011-11-14 Preventing flow of undesired fluid through a variable flow resistance system in a well

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014124165A RU2014124165A (en) 2015-12-27
RU2577347C2 true RU2577347C2 (en) 2016-03-20

Family

ID=48429988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014124165/03A RU2577347C2 (en) 2011-11-14 2011-11-14 System with varying flow drag to prevent ingress of unwanted fluid through well

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP2766566A4 (en)
CN (1) CN103958826A (en)
AU (1) AU2011381084B2 (en)
BR (1) BR112014011410A2 (en)
CA (1) CA2855371C (en)
MX (1) MX351169B (en)
RU (1) RU2577347C2 (en)
SG (1) SG11201401978XA (en)
WO (1) WO2013074069A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104775797A (en) * 2015-04-17 2015-07-15 北京沃客石油工程技术研究院 Self-flow-regulating parallel shunt
AU2016354439B2 (en) 2015-11-09 2019-05-16 Weatherford Technology Holdings, LLC. Inflow control device having externally configurable flow ports and erosion resistant baffles
CN105650312B (en) * 2016-03-11 2018-06-15 西南石油大学 A kind of New Horizontal Well automatic water control valve
CN107288579B (en) * 2017-08-02 2019-08-23 西南石油大学 A kind of horizontal well automatic water control valve

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2358103C2 (en) * 2004-02-20 2009-06-10 Норск Хюдро Аса Executing mechanism and method of implementation of this mechanism
EA200900161A1 (en) * 2006-07-07 2009-06-30 Статоилхюдро Аса METHOD FOR FLOW ADJUSTMENT AND AUTONOMOUS VALVE OR DEVICE FOR FLOW ADJUSTMENT
RU2010110634A (en) * 2007-08-23 2011-09-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед (Us) DEVICE FOR REGULATING THE FLOW OF VISCOUS OIL PRODUCTS FOR ALIGNING THE FLOW THROUGH A FILTER

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7322412B2 (en) * 2004-08-30 2008-01-29 Halliburton Energy Services, Inc. Casing shoes and methods of reverse-circulation cementing of casing
US7296633B2 (en) * 2004-12-16 2007-11-20 Weatherford/Lamb, Inc. Flow control apparatus for use in a wellbore
US7832473B2 (en) * 2007-01-15 2010-11-16 Schlumberger Technology Corporation Method for controlling the flow of fluid between a downhole formation and a base pipe
US20090101354A1 (en) * 2007-10-19 2009-04-23 Baker Hughes Incorporated Water Sensing Devices and Methods Utilizing Same to Control Flow of Subsurface Fluids
US8544548B2 (en) * 2007-10-19 2013-10-01 Baker Hughes Incorporated Water dissolvable materials for activating inflow control devices that control flow of subsurface fluids
US8893804B2 (en) * 2009-08-18 2014-11-25 Halliburton Energy Services, Inc. Alternating flow resistance increases and decreases for propagating pressure pulses in a subterranean well

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2358103C2 (en) * 2004-02-20 2009-06-10 Норск Хюдро Аса Executing mechanism and method of implementation of this mechanism
EA200900161A1 (en) * 2006-07-07 2009-06-30 Статоилхюдро Аса METHOD FOR FLOW ADJUSTMENT AND AUTONOMOUS VALVE OR DEVICE FOR FLOW ADJUSTMENT
RU2010110634A (en) * 2007-08-23 2011-09-27 Бейкер Хьюз Инкорпорейтед (Us) DEVICE FOR REGULATING THE FLOW OF VISCOUS OIL PRODUCTS FOR ALIGNING THE FLOW THROUGH A FILTER

Also Published As

Publication number Publication date
AU2011381084B2 (en) 2014-10-09
CN103958826A (en) 2014-07-30
EP2766566A1 (en) 2014-08-20
MX351169B (en) 2017-10-04
AU2011381084A1 (en) 2014-05-01
SG11201401978XA (en) 2014-05-29
MX2014005845A (en) 2014-08-01
CA2855371C (en) 2015-04-21
RU2014124165A (en) 2015-12-27
WO2013074069A1 (en) 2013-05-23
CA2855371A1 (en) 2013-05-23
BR112014011410A2 (en) 2017-06-06
EP2766566A4 (en) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2675994B1 (en) Autonomous fluid control assembly having a movable, density-driven diverter for directing fluid flow in a fluid control system
AU2011380912B9 (en) Autonomous fluid control assembly having a movable, density-driven diverter for directing fluid flow in a fluid control system
CA2812138C (en) Self-releasing plug for use in a subterranean well
CA2844638C (en) Autonomous fluid control device having a reciprocating valve for downhole fluid selection
US8684094B2 (en) Preventing flow of undesired fluid through a variable flow resistance system in a well
AU2011380525B2 (en) Autonomus fluid control device having a movable valve plate for downhole fluid selection
US20130299198A1 (en) Downhole Fluid Flow Control System and Method Having Autonomous Closure
RU2577347C2 (en) System with varying flow drag to prevent ingress of unwanted fluid through well
AU2012379675B2 (en) Downhole fluid flow control system and method having autonomous closure
US10174587B2 (en) Fluid flow sensor
CA2880865A1 (en) Preventing flow of undesired fluid through a variable flow resistance system in a well

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171115