带有控流能力的控砂滤筛组件的制作方法

专利名称：带有控流能力的控砂滤筛组件的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及控制来自穿过含烃地层的井的流体和颗粒材料的生产，尤其涉 及一种可操作为控制地层流体的流入的控流滤筛(flow controlscreen)。
背景技术：
在不限制本发明的范围的情况下，将参考从含烃地层生产流体为例来描述本发明 的背景技术。在穿过含烃地层的井的完井期间，在井中安装生产管和各种完井设备，以便能够 安全、有效地生产地层流体。例如，为了防止从未固结或松散固结的地层产出颗粒材料， 某些完井包括位于期望的生产层段(productioninterval)附近的一个或多个控砂滤筛 (sand control screen)。在其他的一些完井中，为了控制产出流体(production fluid) 进入生产管的流速，普遍的做法是在管柱内安装一个或多个控流设备。已经尝试在需要控砂的完井中利用流体控流设备。例如，在某些控砂滤筛中，在产 出流体流经过滤介质后，流体被引至控流区段中。控流区段可以包括一个或多个限流器，例 如流量管、喷嘴、迷宫曲径(labyrinths)等。典型地，通过单独调整控砂滤筛的限流器，可 以在安装之前确定通过这些控砂滤筛的产出率。然而，已经发现在完井过程期间，可能有利的是使得完井柱升压，以操作或设置某 些工具，例如封隔器。当前的控流滤筛需要独立的工作柱延伸到完井柱中，以实现这个结果 或需要一个或多个永久性的止回阀被结合到各控流滤筛中，这增加了这种滤筛的成本和 复杂性并降低了这种滤筛的可靠性。另外，已经发现，可能有利的是在完井层段的某些位置 临时或永久地停止生产。为了实现这个结果，当前的控流滤筛要与滑动侧门结合，这增加了 各滤筛的复杂性并且需要机械干预以在打开与关闭位置之间操作控流滤筛。因此，已经产生了对于可操作为在需要控砂的完井中控制地层流体的流入的控流 滤筛的需求。还产生了对于可操作为在完井过程期间被升压的这样一种控流滤筛的需求。 进一步地，已经产生了对于可操作为通过其临时或永久地停止生产的这样一种控流滤筛的 需求。

发明内容
这里披露的本发明包括用于在需要控砂的完井中控制地层流体的流入的控流滤 筛。本发明的控流滤筛可操作为在完井过程期间被升压。另外，本发明的控流滤筛可操作 为通过该控流滤筛临时或永久地停止生产。在一个方案中，本发明旨在提出一种控流滤筛，该控流滤筛包括具有无孔管区段 和带孔区段的基管，该带孔区段包括至少一个生产端口和至少一个闭合端口。在基管的无 孔管区段的第一部分周围设置有过滤介质。在基管的无孔管区段的第二部分和基管的带孔 区段周围设置有壳体。在壳体与带孔区段的包括至少一个生产端口但不包括至少一个闭合 端口的部分之间设置有可变形元件，以在至少一个生产端口与过滤介质之间限定出生产路径，从而使施加于至少一个闭合端口的足够的压力能作用到可变形元件上以使可变形元件 变形，由此基本上关闭生产路径。

在一个实施例中，可变形元件可以是可随压力变形的元件。在另一实施例中，可变 形元件可以是包括环形闭合套筒的闭合套筒。在又一实施例中，可变形元件可以是一个或 多个可膨胀管。在这个实施例中，可移动活塞可被设置在可膨胀管内，以帮助变形过程。在 再一实施例中，可变形元件可以是可膨胀环形单元。在某些实施例中，可变形元件可操作为响应于至少一个闭合端口处的足够的压力 下降而重新打开生产路径。在其他实施例中，在至少一个生产端口与过滤介质之间的流体 流路中可以设置至少一个阀组件。该阀组件可包括阀体、容置在阀体中的阀塞以及在初始 时防止阀体与阀塞之间相对运动的固定销。阀组件可操作为响应于超出预定阈值并剪断固 定销且允许阀组件变短的增压而被变短。此后，压力下降将致使阀组件离开流体流路。在另一方案中，本发明旨在提出一种控流装置，该控流装置包括管状构件，该管状 构件具有至少一个生产端口和至少一个闭合端口。该管状构件的周围设置有壳体。在壳体 与管状构件的包括至少一个生产端口但不包括至少一个闭合端口的部分之间设置有可变 形元件，以在可变形元件与基管之间限定出生产路径，从而使施加于至少一个闭合端口的 足够的压力能作用到可变形元件上以使可变形元件变形，由此基本上关闭生产路径。在进一步的方案中，本发明旨在提供一种用于操作控流滤筛的方法。该方法包括； 将可变形元件设置为位于壳体与基管的带孔区段的包括至少一个生产端口但不包括至少 一个闭合端口的部分之间，以在至少一个生产端口与过滤介质之间限定出生产路径；向至 少一个闭合端口施加足够的压力；以及响应于该足够的压力，使可变形元件变形以基本上 关闭生产路径。本方法还包括响应于该足够的压力，使设置在可变形元件内的活塞移动以帮助 可变形元件变形；以及响应于至少一个闭合端口处的足够的压力下降而重新打开生产路 径。另外，该方法可包括对至少一个生产端口处的控流滤筛加压；通过设置在控流滤筛中 的流体流路内的阀组件来保持控流滤筛内的压力；使控流滤筛中的压力增加到超过预定阈 值，以剪断阀组件的固定销而致使阀组件变短，并继续保持控流滤筛内的压力；减小在至少 一个生产端口处的压力，并且响应于压力下降而使该阀组件离开流体流路。


为了更全面地理解本发明的特征和优点，现在请参考本发明的详细描述和附图， 其中不同附图中相同的附图标记表示相同的部分，在附图中图1是多个根据本发明的实施例的控流滤筛起作用的井系统的示意图；图2A-2C是根据本发明的实施例的控流滤筛的连续轴向区段的四分之一剖视图；图2D-2E是分别沿线2D-2D和线2E-2E截取的图2B的控流滤筛的截面图；图3A-3C是可操作为用在根据本发明的实施例的控流滤筛中的阀组件的各种不 同操作构造的截面图；图4A-4B是可操作为用在根据本发明的实施例的控流滤筛中的闭合组件的一个 实施例的各种不同操作构造的截面图；图5A-5C是可操作为用在根据本发明的实施例的控流滤筛中的闭合组件的另一实施例的各种不同操作构造的截面图；图6A-6C是可操作为用在根据本发明的实施例的控流滤筛中的闭合组件的又一 实施例的各种不同操作构造的截面图；以及图7A-7D是可操作为用在根据本发明的实施例的控流滤筛中的闭合组件的再一 实施例的各种不同操作构造的截面图。
具体实施例方式虽然以下详细讨论了本发明的不同实施例的制造和使用，但是应理解，本发明提 供了能够被具体表现为多种多样的特定语言的多种可应用的发明构思。这里讨论的特定实 施例仅说明了制造和使用本发明的特定方式，而并非用于限制本发明的范围。首先参考图1，其中描绘了示意性示出并且总体上由附图标记10表示的井系统， 其包括多个体现本发明原理的控流滤筛。在所示出的实施例中，井筒12延伸穿过多个地 层。井筒12具有基本上竖直的区段14，在该竖直的区段14的上部内胶结(例如以水泥接 合，cemented)有套管柱16。井筒12还具有延伸穿过含烃地层20的基本上水平的区段18。 如图所示，井筒12的基本上水平的区段18是裸井(open hole)。管柱22位于井筒12内并自地表开始延伸。管柱22提供了用于使地层流体从地 层20流向地表的管道。在管柱22的下端，管柱22被接合到已经被安装到井筒12中的完 井柱，并将完井层段分成为邻近地层20的多个生产层段。完井柱包括多个控流滤筛M，各 控流滤筛M位于一对封隔器沈之间，所述封隔器沈在完井柱(管柱)22与井筒12之间 提供流体密封(fluid seal)，由此限定出多个生产层段。该完井柱还包括多个定位接管 (locating nipple) 28，各定位接管观与多个控流滤筛M其中之一相关联。控流滤筛M的主要功能是将颗粒物质从生产流体流(fluid stream)滤出并控 制生产流体流的流速。另外，如以下更详细讨论的，控流滤筛M可操作为在安装完井柱 期间升压。例如，当完井柱位于井筒12中的期望位置时，可以利用内压来设置封隔器沈 以将完井层段分成期望数量的生产层段。在这个设定过程期间，只要压力保持低于预定 阈值压力，控流滤筛M就处于可操作为保持用于重复循环的压力的运行构造(running configuration) 0 一旦所有的压力操作完井部件被设定，或者在设定最后的压力操作完 井部件期间，内压可升高超过预定阈值压力，以便将控流滤筛M操作为它们的剪断构造 (sheared configuration) 0在此构造中，控流滤筛M继续保持压力，然而，当内压被释放 并且在控流滤筛M的外侧与内侧之间控流滤筛M上的压差为正时，控流滤筛M被操作为 它们的生产构造。一旦处于这种构造中，如果期望通过一个或多个控流滤筛M来停止生产，则可以 使用跨装组件(straddle assembly)(未示出)对控流滤筛M中的腔室加压以将控流滤筛 M操作为截流构造(shut off configuration) 0与不再期望通过其进行生产的控流滤筛 24相关联的定位接管观被用来将跨装组件适当地定位在控流滤筛M内，以执行这种加压 操作。一旦处于此构造，如果期望通过之前截流的控流滤筛M恢复生产，则可以使用跨装 组件来降低腔室中的压力或者在腔室中产生真空，以操作控流滤筛M回到生产构造。尽管图1描绘了在裸井环境下的本发明的控流滤筛，但是本领域技术人员应理 解，本发明的控流滤筛同样适合于用在套管井中。此外，尽管图1描绘了在每个生产层段中有一个控流滤筛，但是本领域技术人员应理解，在不背离本发明原理的情况下，可以在一个 生产层段中设置任意数量的本发明的控流滤筛。而且，尽管图1描绘了与各控流滤筛相关 联的定位接管，但是定位接管和控流滤筛的其他构造以及其他的定位方法也是可能的，并 视为涵盖在本发明的范围内。另 外，尽管图1描绘了本发明的控流滤筛在井筒的水平区段中，但是本领域 技术人员应理解，本发明的控流滤筛同样适合于用在斜井筒、竖直井筒、多侧向井筒 (multilateral wellbore)等等。因此，本领域技术人员应理解，诸如上方、下方、上、下、向 上、向下、井上(uphole)、井下(downhole)等的方向术语的使用是与附图中描绘的示例性 实施例相关的，向上的方向是朝向相应附图的顶部，而向下的方向是朝向相应附图的底部， 井上的方向是朝向井面，而井下的方向是朝向井底(toe)。接下来参考图2A-2C，其中描绘了代表性示出并且总体上由附图标记100表示的 根据本发明的控流滤筛的接连的轴向截面。控流滤筛100可以与其他类似的控流滤筛、生 产封隔器、定位接管、生产管或其他井下工具适当地接合，以形成如上所述的完井柱。控流 滤筛100包括基管102，该基管102具有无孔管区段104和带孔区段106，该带孔区段106包 括多个生产端口 108和多个闭合端口 110。围绕无孔管区段104的上部设置有滤筛元件或 过滤介质112,例如绕丝滤蹄(wire wrap screen)、线编网滤蹄(woven wire meshscreen) 等，该滤筛元件或过滤介质112被设计为允许流体流过但阻止预定尺寸的颗粒物质流过。 在过滤介质112的井下位置处设置有与基管102形成环形空间(armulus) 116的滤筛界面 壳体114。在滤筛界面壳体114的井下端牢固地连接有套筒壳体118。在套筒壳体118的 井下端，套筒壳体118被牢固地连接到流管壳体120，该流管壳体120又被牢固地连接到中 间壳体122的井上端。另外，流管壳体120优选被牢固地连接到基管102，或可密封地接合 到基管102，以阻止流管壳体120与基管102之间的流体流动。在中间壳体122的井下端 处，中间壳体122被牢固地连接到闭合壳体124，该闭合壳体124的井下端优选被焊接到基 管102。可以用任何适合的方式(包括焊接、螺接等)以及通过使用例如销、固定螺钉等的 紧固件来实现壳体区段的各种不同的连接。同时，壳体区段在过滤介质112与基管102的 带孔区段106之间产生大体上呈环形的流体流路。在壳体套筒118与基管102之间的环形区域中设置有开口环间隔件126。在流管 壳体120中的轴向孔128内设置有多个流管130。如在图2D中最佳看到的，所示出的实施 例包括六个轴向孔128和六个流管130，然而，本领域技术人员应认识到，也可以选择性地 使用大于和小于六的其他数目的流管，其被视为涵盖在本发明的范围内。各流管130通过 螺纹保持套筒132被固定在流管壳体120内。一个或多个流管130可以具有与之相关联的 螺纹帽或塞134，以抑制或停止通过该流管130的流动。具有各种不同的内径的塞134和流 管130的使用允许操作人员将各控流滤筛100的压力下降等级调整到期望的水平，由此使 得包括多个控流滤筛100的完井柱可操作为抵消较长水平完井中的跟-趾(heel-toe)效 应，平衡大斜度和裂缝井中的入流，减少环形输砂以及减少水/气的涌入，由此延长井的生 产寿命。在流管壳体120的各轴向孔128的井下端设置有阀组件136。如在图3A-3C中最 佳看到的，各阀组件136包括阀体138、阀塞140和固定销142。如在图3A中最佳看到的，在 初始时通过相关联的固定销142来防止阀塞140相对于阀体138运动。各阀体138被紧密地容置在流管壳体120的一个轴向孔128中。如在图2E中最佳看到的，阀组件136的井下 端被设置在限定于中间壳体122与流管壳体120之间的环形区域144中。如图所示，阀组 件136的井上方向的行进被与各轴向孔128相关联的止动肩(no go shoulder) 146限制， 而阀组件136的井下方向的行进则被环形肩148限制。图3A示出了控流滤筛100的运行 构造，其中在止动肩146与环形肩148之间可在长度上容纳(capture)阀组件136。在这种 构造中，内压可被施加到配备有控流滤筛100的管柱上。具体地，内压将通过生产端口 108， 但由于阀组件136的阻止而不会穿过流管130。只要压力保持在固定销142的剪切压力之 下，重复的压力循环就可以被施加到管上。当期望将控流滤筛100从运行构造操作到剪断构造时，可将内压升高超过固定销 142的剪切压力，其致使固定销142被剪断，如在图;3B中最佳看到的。在这种构造中，阀组 件136继续保持压力并阻止流体从生产端口 108通过控流滤筛100流到过滤介质112。一 旦内压被释放并且在控流滤筛100的外侧与内侧之间在控流滤筛100上的压差为正，如在 图3C中最佳看到的，阀组件136就从轴向孔1 被推出并进入环形区域144。一旦被推出， 阀组件136就不能再阻止流体流过流管130，这使得控流滤筛100处于其生产构造。再次参考图2C，具有绘示为闭合套筒150的可随压力变形的元件的闭合组件被牢 固地连接到中间壳体122的井下端，并被定位在闭合壳体124与基管102之间的环形区域 中。更具体地，如在示出了控流滤筛100的生产构造的图4A中最佳看到的，闭合套筒150 位于基管102的包括生产端口 108的区段周围，但并未延伸到基管102的包括闭合端口 110 的区段，该闭合套筒150将闭合壳体IM与基管102之间的环形区域分成通向闭合套筒150 外部的闭合腔室152和通向闭合套筒150内部的生产路径154。优选地，闭合套筒150的井 下端通过焊接或其他合适的方式被牢固地连接到基管102。可替换地，在闭合套筒150的井 下端与基管102之间可具有紧配合、密封或类似的关系，以使得在闭合腔室152与生产路径 IM之间可以形成压差。如果期望通过控流滤筛100来停止生产，可以将闭合套筒150操作为闭合构造。 例如，如上所述，跨装组件(未示出)可以在输送装置(conveyance)(例如盘管(coiled tubing)、绳索等)上向井下方向行进，并被定位成与闭合端口 110相邻。跨装组件可以被 用于对闭合腔室152加压到足以使闭合套筒150径向变形的压力，以使闭合套筒150接触 基管102并基本上相对于基管102形成密封，由此关闭生产路径巧4并使控流滤筛100处 于其截流构造，如在图4B中最佳看到的。为了简化这种操作，闭合套筒150优选由可操作 为响应于被径向施加的压差而塑性变形的可变形金属(例如不锈钢)构成。另外，闭合套 筒150优选包括径向减小区段156，在被径向施加压差的情况下该径向减小区段156形成优 先的可预测变形的位置。如果此后期望通过控流滤筛100来实现生产，闭合套筒150可以被操作回到它的 打开构造。例如，跨装组件可在输送装置上向井下方向行进，并且被定位成邻近于闭合端口 110。跨装组件可被用于降低闭合腔室152中的压力或在闭合腔室152内产生真空，使得作 用在生产路径巧4上的地层压力和/或从控流滤筛100的内部通过生产端口 108施加的流 体静压力产生足够大的径向力以使闭合套筒150径向变形，以使闭合套筒150不再接触基 管102或不再相对于基管102密封，由此打开生产路径154并使控流滤筛100返回为其生 产构造，如在图4A中最佳看到的。
现在参考图5A-5C，其中绘示了闭合组件的可替换实施例的各种不同的视图，闭合组件总体上由附图标记160表示，且可操作为被定位在基管102的周围，并取代控流滤筛 100中的闭合套筒150。在所示实施例中，如在图5B中最佳看到的，闭合组件160由管状构 件162构成，该管状构件162具有多个轴向延伸的生产路径，该生产路径被绘示为延伸通过 管状构件162的椭圆孔164。在各孔164中均设置有绘示为可膨胀管166的可随压力变形 的元件，该可膨胀管166优选用流体密封物质焊接或可螺接地固定在孔164中，并优选具有 闭合的井上端。闭合组件160通过将管状构件162的内径部分168固定地连接到控流滤筛 100的基管，并将管状构件162的外径部分170固定地连接到控流滤筛100的壳体内来构成 壳体的一部分，而被定位在控流滤筛(例如控流滤筛100)内。闭合组件160包括大体轴向 对齐并用于与基管102的生产端口 108流体连通的多个槽172。如在图5A中最佳看到的， 当闭合组件160处于其打开构造时，各槽172分别与一个孔164周向对齐，以形成通过闭合 组件160的生产路径，这对应于控流滤筛100的生产构造。共同参考图2C和图5C，如果期望通过具有安装于其内的闭合组件160的控流滤筛 100来停止生产，则可将闭合组件160操作为其闭合构造。例如，如上所述，跨装组件可以在 输送装置上向井下方向行进，并被定位成邻近于闭合端口 110。跨装组件可用来使可膨胀管 166升压至足以使可膨胀管166变形而接触孔164的内表面的压力，这基本上实现了相对于 槽172的密封，由此关闭生产路径并使控流滤筛100处于其截流构造。为了简化此操作，可 膨胀管166优选由可操作为响应于内压而塑性变形的可变形金属(例如不锈钢)构成。如果此后期望通过具有安装于其内的闭合组件160的控流滤筛100来实现生产， 闭合组件160可以被操作回其打开构造。例如，跨装组件可在输送装置上向井下方向行进， 并被定位成邻近于闭合端口 110。跨装组件可以用来降低可膨胀管166中的内压或在可膨 胀管166内形成真空，使得地层压力和/或从控流滤筛100的内部通过槽172施加的流体 静压力产生足够的力来压扁可膨胀管166，使得它们不再相对于槽172密封，由此使控流滤 筛100返回为其生产构造，如在图5A中最佳看到的。现在参考图6A-6C，其中绘示了闭合组件的可替换实施例的各种不同的视图，其总 体上由附图标记180表示，且可操作为被定位在基管102的周围，并取代控流滤筛100中的 闭合套筒150。在所示出的实施例中，闭合组件180由管状构件182构成，该管状构件182 具有多个轴向延伸的生产路径，该生产路径被绘示为圆孔184，如在图6B中最佳看到的。在 各孔184中均设置有绘示为可膨胀管186的可变形元件，该可膨胀管186优选用流体密封 物质焊接或可螺接地固定在孔184中，并优选在其井上端开口。在各可膨胀管186内均可 操作地设置有活塞188。闭合组件180通过将管状构件182的内径部分190固定地连接到 控流滤筛100的基管102，并将管状构件182的外径部分192固定地连接到控流滤筛100的 壳体内来形成壳体的一部分，而被定位在控流滤筛(例如控流滤筛100)内。闭合组件180 包括大体轴向对齐并与基管102的生产端口 108流体连通的多个槽194。如在图6A中最佳 看到的，当闭合组件180处于其打开构造时，各槽194均与一个孔184周向对齐，以形成通 过闭合组件180的生产路径，这对应于控流滤筛100的生产构造。共同参考图2C和图6C，如果期望通过具有安装于其内的闭合组件180的控流滤 筛100来停止生产，则可将闭合组件180操作为其闭合构造。例如，如上所述，跨装组件可 以在输送装置上向井下方向行进，并被定位成邻近于闭合端口 110。跨装组件可以用来对活塞188施加压力，其使得活塞188在可膨胀管186内向井上方向移动，使可膨胀管186变形 而与孔184的内表面接触，这基本上形成了相对于槽194的密封，由此关闭生产路径并使控 流滤筛100处于其截流构造。优选地，活塞188沿井上方向行进，直到它们到达孔184内的 止动肩196，如在图6C中最佳看到的。如果此后期望通过具有安装于其内的闭合组件180的控流滤筛100来实现生产， 则可以将闭合组件180操作回其打开构造。例如，跨装组件可以在输送装置上向井下方向 行进，并被定位成邻近于闭合端口 110。跨装组件可以用来降低可膨胀管186中的内压或 者将可膨胀管186内抽成真空，使得活塞188缩回，并且地层压力和/或从控流滤筛100的 内部通过槽194施加的流体静压力会产生足够的力来压扁可膨胀管186，使得这些可膨胀 管186不再相对于槽194密封，由此使控流滤筛100返回为其生产构造，如在图6A中最佳 看到的。现在参考图7A-7D，其中绘示了闭合组件的可替换实施例的各种不同的视图，其总 体上用附图标记200表示，且可操作为被定位在基管102的周围，并取代控流滤筛100中的 闭合套筒150。在所示出的实施例中，闭合组件200由管状构件202构成，该管状构件202 具有在井下区段中绘示为椭圆孔204 (如在图7B中最佳看到的)并在井上区段中绘示为环 形区域206(如在图7C中最佳看到的)的、多个轴向延伸的生产路径。在各孔204中均定 位有入口管208，该入口管208优选用流体密封物质焊接或可螺接地固定在孔204中。在环 形区域206内定位有绘示为可膨胀环形单元210的可随压力变形的元件，该可膨胀环形单 元210与入口管208流体连通并且该可膨胀环形单元210的井上端优选被封闭。闭合组件 200通过将管状构件202的内径部分212固定地连接到控流滤筛100的基管，并将管状构 件202的外径部分214固定地连接到控流滤筛100的壳体内来形成壳体的一部分，而被定 位在控流滤筛(例如控流滤筛100)内。闭合组件200包括大体轴向对齐并与基管102的 生产端口 108流体连通的多个槽216。如在图7A中最佳看到的，当闭合组件200处于其打 开构造时，各槽216均与环形区域206流体连通，以形成通过闭合组件200的生产路径，这 对应于控流滤筛100的生产构造。共同参考图2C和图7D，如果期望通过具有安装于其内的闭合组件200的控流滤 筛100来停止生产，则可将闭合组件200操作为其闭合构造。例如，如上所述，跨装组件可 以在输送装置上向井下方向行进，并被定位成邻近于闭合端口 110。跨装组件可以用来对可 膨胀环形单元210加压到足以使可膨胀环形单元210变形而接触环形区域206的内表面的 压力，这基本上形成相对于槽216的密封，由此停止生产路径并使控流滤筛100处于其截流 构造。为了简化这种操作，可膨胀环形单元210优选由可操作为响应于内压而塑性变形的 可变形金属(例如不锈钢)构成。如果此后期望通过具有安装于其内的闭合组件200的控流滤筛100来实现生产， 则可将闭合组件200操作回其打开构造。例如，跨装组件可以在输送装置上向井下方向行 进，并被定位成邻近于闭合端口 110。跨装组件可以用来降低可膨胀环形单元210中的内压 或在可膨胀环形单元210内生产真空，使得地层压力和/或从控流滤筛100通过槽216施 加的流体静压力产生足够的力来压扁可膨胀环形单元210，使得其不再相对于槽216密封， 由此使控流滤筛100返回为其生产构造，如在图7A中最佳看到的。尽管闭合组件200已经被描述为具有多个入口管208，所述多个入口管208通过多个孔204定位，而与可膨胀环形单元210流体连通，但是本领域技术人员应理解，也可使用 其他构造来实现与可膨胀环形单元210的流体连通，这些其他构造包括但不限于使用与单 个孔204相关联的单个入口管208，不使用入口管而直接与可膨胀环形单元210的环形孔连 通，其中可膨胀环形单元210的开口端优选用流体密封物质焊接在环形区域206内或形成 其他类似构造。 虽然已经参考示出的实施例描述了本发明，但是这种描述不应被解释为具有限制 性的意义。对于本领域技术人员而言，在参考这种描述时，所示出的实施例的各种不同的更 改和组合以及本发明的其他实施例是显而易见的。因此，所附权利要求书旨在涵盖任何这 样的更改或实施例。
权利要求
1.一种控流滤筛，包括基管，其具有无孔管区段和带孔区段，所述带孔区段包括至少一个生产端口和至少一 个闭合端口；过滤介质，其位于所述基管的所述无孔管区段的第一部分的周围； 壳体，其位于所述基管的所述无孔管区段的第二部分与所述带孔区段的周围；以及 可变形元件，其位于所述壳体与所述带孔区段的包括所述至少一个生产端口但不包 括所述至少一个闭合端口的部分之间，以在所述至少一个生产端口与所述过滤介质之间限 定出生产路径，使得施加于所述至少一个闭合端口的足够的压力能作用在所述可变形元件 上，从而使所述可变形元件变形以基本上关闭所述生产路径。
2.如权利要求1所述的控流滤筛，其中所述可变形元件进一步包括可随压力变形的元件。
3.如权利要求1所述的控流滤筛，其中所述可变形元件进一步包括闭合套筒。
4.如权利要求3所述的控流滤筛，其中所述闭合套筒进一步包括环形闭合套筒。
5.如权利要求1所述的控流滤筛，其中所述可变形元件进一步包括至少一个可膨胀管。
6.如权利要求5所述的控流滤筛，进一步包括可移动活塞，所述可移动活塞被设置在 所述至少一个可膨胀管内，以响应于所述足够的压力来帮助所述可膨胀管变形。
7.如权利要求1所述的控流滤筛，其中所述可变形元件进一步包括多个可膨胀管。
8.如权利要求1所述的控流滤筛，其中所述可变形元件进一步包括可膨胀环形单元。
9.如权利要求1所述的控流滤筛，其中所述可变形元件能操作为响应于所述至少一个 闭合端口处的足够的压力下降来重新打开所述生产路径。
10.如权利要求1所述的控流滤筛，进一步包括设置在所述至少一个生产端口与所述 过滤介质之间的流体流路中的至少一个阀组件，所述阀组件包括阀体、容置在所述阀体中 的阀塞以及固定销，所述固定销在初始时防止所述阀体与所述阀塞之间进行相对运动，直 到预定阈值压力被超出。
11.一种控流装置，包括管状构件，其包括至少一个生产端口和至少一个闭合端口 ； 壳体，其位于所述管状构件的周围；以及可变形元件，其位于所述壳体与所述管状构件的包括所述至少一个生产端口但不包 括所述至少一个闭合端口的部分之间，以在所述可变形元件与所述基管之间限定出生产路 径，使得施加于所述至少一个闭合端口的足够的压力能作用在所述可变形元件上，从而使 所述可变形元件变形以基本上关闭所述生产路径。
12.如权利要求11所述的控流装置，其中所述可变形元件进一步包括可随压力变形的 元件。
13.如权利要求11所述的控流装置，其中所述可变形元件进一步包括闭合套筒。
14.如权利要求11所述的控流装置，其中所述可变形元件进一步包括至少一个可膨胀管。
15.如权利要求14所述的控流装置，进一步包括可移动活塞，所述可移动活塞被设置 在所述至少一个可膨胀管内，以响应于所述足够的压力来帮助所述可膨胀管变形。
16.如权利要求11所述的控流装置，其中所述可变形元件进一步包括可膨胀环形单元。
17.如权利要求11所述的控流装置，其中所述可变形元件能操作为响应于所述至少一 个闭合端口处的足够的压力下降来重新打开所述生产路径。
18.一种用于操作控流滤筛的方法，包括将可变形元件设置为位于壳体与基管的带孔区段的包括至少一个生产端口但不包括 至少一个闭合端口的部分之间，以在所述至少一个生产端口与过滤介质之间限定出生产路 径；向所述至少一个闭合端口施加足够的压力；以及响应于所述足够的压力，使得所述可变形元件变形以基本上关闭所述生产路径。
19.如权利要求18所述的方法，进一步包括响应于所述足够的压力，使得设置在所述 可变形元件内的活塞移动，以帮助所述可变形元件变形。
20.如权利要求18所述的方法，进一步包括响应于所述至少一个闭合端口处的足够 的压力下降，使得所述生产路径被重新打开。
21.如权利要求18所述的方法，进一步包括对在所述至少一个生产端口处的所述控流滤筛加压；通过设置在所述控流滤筛中的流体流路内的阀组件来保持所述控流滤筛内的压力； 增加所述控流滤筛内的压力至超过预定阈值，以剪断所述阀组件的固定销而致使所述 阀组件变短，并继续保持所述控流滤筛内的压力； 减小所述至少一个生产端口处的压力；以及 响应于压力下降，使得所述阀组件离开所述流体流路。
全文摘要
本发明涉及一种控流滤筛(100)，其包括具有无孔管区段(104)和带孔区段(106)的基管(102)。在无孔管区段(104)的一部分的周围设置有过滤介质(112)。在无孔管区段(104)的另一部分和带孔区段(106)的周围设置有壳体(114，118，120，122，124)。在壳体与带孔区段的包括至少一个生产端口(108)但是不包括至少一个闭合端口(110)的部分之间设置有可变形元件(150)，以在生产端口(108)与过滤介质(112)之间限定出生产路径(154)，使得施加于闭合端口(110)的足够的压力能作用在可变形元件(150)上而使可变形元件(150)变形，进而基本上关闭生产路径(154)。
文档编号E21B43/12GK102041983SQ20101050498
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月9日 优先权日2009年10月9日
发明者卢克·W·霍尔德曼, 约翰·C·加诺, 让-马克·洛佩斯 申请人:哈利伯顿能源服务公司