可调节流动控制装置制造方法

可调节流动控制装置制造方法
【专利摘要】一种流动控制装置，其包括：流体通路，被构造为在井管的外部与井管的内部之间提供流体连通；流动限制件，被设置在流体通路中，其中，流动限制件被设置为相对于井管径向对准；以及流动阻塞件，被设置在流体通路中，其中，流动阻塞件基本阻止流体流过流体通路。
【专利说明】可调节流动控制装置

【背景技术】
[0001]某些时候，会将井眼钻入地层中以从地层中产出一种或多种流体。例如，井眼可用于产出一种或多种烃类。尽管通常会试图限制从井眼或井眼的某个特定区段中产出水，但水等额外成分还是会与烃类一同被产出。由于多种原因，在井眼的寿命中烃类气体等其它组分也会被限制。
[0002]已知的是，在从井眼穿透的地层的一个长区段中产出流体时，沿该区段平衡流体的产出可使得水锥和气锥减少，并产生更加受控的一致性，从而增加该区段中产出的油或其它所需流体的比例和总量。已有多种装置和完井组件可被用来帮助使来自井眼中的多个区段的流体的产出平衡。例如，流入控制装置(I⑶)已被用来与井筛协同，以限制流体通过这些井筛流动，从而沿区段平衡产出。例如，在长的水平井眼中，对井眼的跟部附近流体流动的限制可大于对井眼的趾部附近流体流动的限制，以此平衡沿井眼的产出。


【发明内容】

[0003]在一个实施例中，流动控制装置包括:流体通路，被构造为在井管的外部与井管的内部之间提供流体连通；流动限制件，被设置在流体通路中，其中，该流动限制件被设置为相对于井管径向对准；以及流动阻塞件，被设置在流体通路中，其中，该流动阻塞件基本阻止流体流过流体通路。
[0004]在一个实施例中，流动控制装置包括:流体通路，被构造为在井管的外部与井管的内部之间提供流体连通；多个流动限制件，被串联设置在流体通路中；流动阻塞件，被设置在流体通路中，其中，流动阻塞件基本阻止流体流过流体通路；以及保持构件，被构造为将流动阻塞件维持在流体通路中，并允许接近流体通路中的流动阻塞件。
[0005]根据一个实施例，一种方法包括:设置流动控制装置，该流动控制装置包括位于井管的外部与井管的内部之间的多个流体通路、以及被设置在多个流体通路中的多个流动限制件，其中，多个流动限制件中的至少一个流动限制件被设置为相对于井管径向对准；以及在多个流体通路中选择性地安装或移除一个或多个流动阻塞件。
[0006]根据以下的具体说明并结合附图和权利要求可以明确理解以上特征和其它特征。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]为了能够更充分地理解本发明及其优点，请参考以下对于附图的简要说明以及详细描述:
[0008]图1是根据实施例的井眼维护系统的一个实施例的剖视图；
[0009]图2A是包括流动控制装置的一个实施例的井筛组件的局部剖视图；
[0010]图2B是包括流动控制装置的一个实施例的井筛组件的另一个局部剖视图；
[0011]图2C是包括流动控制装置的一个实施例的井筛组件的又一个局部剖视图；
[0012]图2D是包括流动控制装置的一个实施例的井筛组件的再一个局部剖视图；
[0013]图3是流动控制装置的一个实施例沿图2A中的A-A线截取的局部剖视图；
[0014]图4是包括流动控制装置的又一个实施例的井筛组件的局部剖视图；
[0015]图5是包括流动控制装置的再一个实施例的井筛组件的局部剖视图；
[0016]图6是包括流动控制装置的另一个实施例的井筛组件的局部剖视图；
[0017]图7是包括流动控制装置的又一个实施例的井筛组件的局部剖视图；
[0018]图8是包括流动控制装置的再一个实施例的井筛组件的局部剖视图。

【具体实施方式】
[0019]在附图和以下的说明中，相似的部件通常会在说明书全文以及附图中分别以相同的附图标记表示。附图中的图像不一定符合比例。本发明的某些特征会以夸大的比例或某种原理图的形式示出，而且为了清晰和简要的目的，某些常用元件的细节会被省略。
[0020]除非另有规定，以任何形式对于“连接”、“接合”、“联接”、“附接”等术语的任何使用、或对于描述多个元件之间的相互作用的任何其它术语的任何使用均不是意图将这种相互作用限制为这些元件之间的直接相互作用，而是也可包括所述元件之间的间接相互作用。在下文的论述和权利要求中，术语“包含”和“包括”用于开放式描述，应理解为“包括但不限于”。对上或下的引用为了描述的目的，其中“上”、“上部”、“向上”、“上游”、或“上方”指的是朝向井眼的地面方向，而“下”、“下部”、“向下”、“下游”、或“下方”指的是朝向井眼的终端方向，与井眼的方位无关。本领域技术人员在阅读下文关于多个实施例的具体描述并参照附图后，在本申请的帮助下容易发现上述的多种特征以及下文具体描述的其它特征和特点。
[0021]本文公开了一种用于井眼中的可调节流动控制装置，该装置可作为I⑶使用。流动控制装置可形成井筛组件的一部分，且可包括一流体通路，流体通路可选择性地被调节，以允许流体流动或基本阻止流体流动。然后可根据来自井眼的一个区段的流动和/或流量所需的阻力，来调节通过流动控制装置的流动，从而能够对来自井眼的一个或多个区段的产出进行平衡。在一些实施例中，流动控制装置可包括多个流体通路和流动限制件，这些流体通路和流动限制件中的每一个均可被选择性地且独立地调节，以供选择所需的总流动阻力和/或总流量。该多个流动限制件中的每一个可对流动具有不同阻力，从而提供大范围的总阻力和/或流量。因此，该可调节流动控制装置可用于对井眼的产出进行微调，这样就会优于阻力和/或流量相对固定的其它ICD。
[0022]流动限制件可具有多种构造。例如，流动限制件可被设置为相对于井管径向对准，这样不需要对应地增加井筛组件的直径就能够增加(流动限制件的)尺寸(例如直径)。此外，多个流动限制件可与多个井筛组件一同使用，从而能够对通过流体通路的流动的阻力进行微调。该多个流动限制件可在流体通路中被设置成串联，这使得多个流动限制件的构造能够对多种流体的流动施加不同的阻力。例如，流动限制件可被构造为对水的流动施加的阻力大于对油的流动施加的阻力。
[0023]本文公开的可调节流动控制装置不需要移除流体通路中设置的流动限制件，就能够选择性地调节个别流体通路。为了实现此种接入，可使用保持构件对每个流体通路提供独立且直接的接入，并允许在流通通路中设置和/或移除流动阻塞件。这与需要打开或密封关闭整套通路的其它ICD相比是有益的。此外，保持构件可从流动控制装置的外部直接进入，因而与需要移除封盖和/或套管的其它设计相比能节省时间。而且，由于本文描述的流动控制装置可被容易地调节，能够对通过流动控制装置的流体在其制造位置和井眼中的储存位置之间进行一次或多次的调节和/或再调节。本文具体描述了以上和其它优点。
[0024]参照图1，其示出了可使用流动控制装置的井眼操作环境的一个示例。如图所示，该操作环境包括修井机和/或钻井机106 ;修井机和/或钻井机106位于地面104上，且在井眼114上围绕井眼114延伸，井眼114穿透地层102以回收烃类。可使用任何合适的钻井技术将井眼114钻入地层102内。井眼114在竖直井眼部116上远离地面104且基本竖直地延伸，在偏转井眼部136上从相对于地面104竖直的方向偏转，并过渡到水平井眼部117。在可选的操作环境中，井眼的所有部分可为竖直、以任何适当角度偏转、水平、和/或弯曲。井眼可为新井、现存井、直井、大位移井、侧钻井、多分支井，以及用于在一个或多个产出区进行钻进和完井的其它任何类型的井眼。此外，该井眼可用作产出井和注入井两者。
[0025]在井眼的全部寿命中，可将井眼管柱(井管)120降入地层102内，用于各种钻井、完井、修井、处理、和/或产出过程。图1中的实施例示出的井管120呈设置在井眼114中的完井组件柱的形式。应理解，井管120可等效地实施为被插入井眼中的任何类型的井管，包括但不限于钻杆、套管、衬层、接合管件和/或盘管。此外，井管120可在本文所述的任何方向(例如竖直、偏转、水平、和/或弯曲)和/或任何类型的井眼中操作。在一个实施例中，井眼可包括井眼套管112，井眼套管112可在井眼114中以水泥接合就位。
[0026]在一个实施例中，井眼管柱120可包括完井组件柱，完井组件柱包括一种或多种类型的井管以及一个或多个井下工具(例如带状封隔装置118、筛、阀等)。该一个或多个井下工具可为多种形式。例如，带状封隔装置118可用于在井眼114中隔离不同区域，且可包括但不限于封隔器(例如产出封隔器、砾石填充封隔器、压裂填充封隔器等)。在一个实施例中，井眼管柱120可包括多个井筛组件122，井筛组件可被设置在水平井眼部117中。带状封隔装置118可被用在不同的井筛组件122之间，例如用以将井眼114中的不同区域或区段彼此隔离。
[0027]修井机和/或钻井机106可包括井架108，井架108具有钻台110，井管120从钻井机106穿过钻台向下延伸至井眼114内。修井机和/或钻井机106可包括由电机驱动的卷扬机或其它相关设备，卷扬机或其它相关设备用于将井管120送入井眼114，以将井管120定位在选定深度。虽然图1所示的操作环境涉及用于将井管120送入陆基井眼114内的固定式修井机和/或钻井机106，但在多个可选实施例中，可使用移动式修井机、井眼维护单元(例如盘管单元)等将井管120送入井眼114内。应理解，井管120可被可选地用于其它操作环境，例如用于离岸井眼操作环境。
[0028]本文描述的流动控制装置允许对通过流动控制装置的流动和/或流量施加的阻力进行选择性的调节。概括而言，本文描述的流动控制装置包括:流动限制件，被设置在位于井管外部与井管内部之间的流体通路中；流动阻隔器，被设置在流体通路中，其中，该流动阻隔器被构造为基本阻止流体通过流体通路流动；以及保持构件，被构造为将流动阻隔器维持在流体通路中。流动控制装置可在流动限制件在流体通路中保持原位的同时被调节。此外，可从流动控制装置的外部，通过保持构件直接进入流体通路，来调节流动控制装置。
[0029]参照图2A，其以放大比例示例性地示出了包括流动控制装置的多个井筛组件122中的一个井筛组件的局部剖视原理图。井筛组件122的流动控制装置是下文中按照可选构造来描述的多个不同的流动控制装置的若干示例中的一个。大致来说，井筛组件122包括过滤部202和流动控制装置204。过滤部202用于将基本从筛组件122的外部216流到内部的流体中的任何砂砾和/或其它杂物的至少一部分滤除。图2A示出的过滤部202是所谓“绕丝”型，因为它是通过围绕井管206螺旋形地紧密绕丝形成的，绕丝之间的间隔被选择为能够留下砂砾及大于选定尺寸的其它类似物体，使其不能通过这些绕丝间隔。也可使用其它类型的过滤部(例如烧结式的、编织和/或非编织网式的、预填充式的、膨胀式的、狭缝式的、穿孔式的，等等)。过滤部202还可包括一层或多层过滤材料。流体通路210可被设置在过滤部202与井管206之间，用以使流体能够经过过滤部202，沿井管的外表面流到流动控制装置204。
[0030]流动控制装置204可执行数个功能。在一个实施例中，流动控制装置204为I⑶，其具有限制从中通过的流动的功能，例如用以沿区段平衡流体产出。概括而言，流动控制装置204包括流动限制件208，该流动限制件被设置在位于井管206的外部216与井管206的内部通孔218之间的流体通路210中。在一个实施例中，流动限制件208被设置在壳体226中。壳体226可包括基本柱形的构件，该构件被设置成围绕井管206。壳体226可与井管206固定地接合，且在壳体226与井管206的外表面之间可设置有一个或多个密封件，以在壳体226与井管206之间提供基本不透流体的接合。
[0031]套筒228包括环形构件，该环形构件可被设置为围绕壳体226的一部分和过滤部202的一段。套筒228与壳体226的外表面形成密封接合，且套筒228和/或壳体226的对应的凹部中可使用一个或多个密封件(例如0形环)来协助形成密封接合。套筒228可被构造为与过滤部202的一部分接合，并阻止流体不经过过滤部202就进入壳体226。套筒228的内表面、井管206的外表面、壳体226与过滤部202之间可限定出腔室232。虽然所示的套筒228是独立于壳体226的构件，但套筒228可以和壳体226为一整体，且/或壳体226和套筒228可为单一的整体式部件(例如图2B所示)。
[0032]经过过滤部202和腔室232的任何流体可被导向流体通路210，流体通路210被设置在穿过壳体226的基本纵向方向上。流体通路210可在内部通孔218与井管206的外部216之间提供流体连通路径。流体通路210可基本包括圆筒形通孔，然而也可使用其它形状的横截面，例如卵形、方形、矩形、梯形等。流体通路210基本从壳体226的第一端234延伸到壳体226的第二部分236，其中第一端234与腔室232流体连通，而第二部分236中设有一个或多个端口 222。端口 222可与被设置在井管206中的一个或多个端口 224对准，且端口 222、224可共同提供流体通路210与井管206的内部通孔218之间的流体流通路径。端口 222和/或端口 224可基本包括具有方形、圆形、狭缝形或其它构造的多个孔。
[0033]在一个实施例中，可在壳体226中围绕井管206的周缘设置有多个流体通路210。图3示出了流动控制装置的实施例沿图2A中的A-A’线截取的剖视图。在该实施例中，在壳体226内围绕井管206的八个对应的流体通路中对应地设有八个流动限制件302、304。每个流体通路可被构造为用以在井管206的外部216与井管206的内部通孔218之间提供流体连通。虽然图3示出了八个流体通路，但在壳体226中在流体通路210的可用空间的限制之内，可使用任何数量的、带有本文描述的流动控制装置的流体通路。在一个实施例中，流动控制装置可包括为数在大约1个与大约12个之间的流体通路，可选的是为数在大约2个与大约10个之间的流体通路。在一些实施例中，壳体226中可设置有12个流体通路，从而为通过流动控制装置的更大流量的流体提供更大的流动面积。
[0034]在一个实施例中，多个流体通路可围绕井管206均匀地分布，或者多个流体通路210可不均匀地分布。例如，井管206在壳体226内的偏心对准会允许多个流体通路围绕井管206的偏心对准的应用。在一个实施例中，每个流体通路210可具有相同或不同的直径和/或纵向长度。
[0035]回到图2A，流动限制件208可基本被设置在位于第一端234与一个或多个端口222之间的流体通路210中。流动限制件208被构造为对流过流动限制件208的流体施加所需阻力。流动限制件208可被选择为用以沿区域平衡产出的阻力。可将多种类型的流动限制件208与本文所述的流动控制装置一同使用。在图2A所示的实施例中，流动限制件包括喷嘴，喷嘴包括中心开口(例如孔口 )，中心开口被构造为对流过流动限制件208的流体造成规定的阻力和压降。中心开口可具有多种构造，可为圆形横截面，也可在横截面中的一个或多个第一边缘211或第二边缘213包括尖锐的方形边缘。概括而言，在第一边缘211和/或第二边缘213处采用方形边缘，可比其它形状在孔口中造成更大的压降。此外，采用方形边缘，可根据通过流动限制件的流体的粘度而在流动限制器中造成压降。采用方形边缘可在流动限制器中对水性流体(aqueous fluid)造成比烃类流体大的压降，从而相对于任何烃类(例如油)产物，对任何所产生的水产物的流动表现出更大的阻力。因此，采用包括方形边缘的中心开口可有益地抵抗水的流动(与对烃类流动的抵抗相比)。在本文描述的一些实施例中，可使用串联的多个喷嘴型流动限制件。
[0036]多个流动限制件208也可包括一个或多个限流器管。限流器管基本包括具有多个内部限制件(例如孔口)的管形段。这些内部限制件被构造为对通过限流器管的流动表现最大的阻力。这些限流器管的横截面可为基本圆筒形，然而其它形状的横截面也是可行的。这些限流器管可被设置在流体通路210中，使流体通过限流器管的内部，且这些限流器管可与井管在流体通路210中的纵轴线基本对准。因此，该多个内部限制件可对流体施加规定的阻力。
[0037]这些内部限制件可与上文中关于喷嘴型流动限制件所描述的中心开口相同或相似。在一个实施例中，内部限制件中的一个或多个可包括方形边缘。在一些实施例中，这些边缘中的一个或两个可不设有边缘上的圆角或倒角，甚至可被制造为尖锐的。这些内部限制件可具有方形肩台部，这些肩台部位于内部限制件与限流器管的内表面之间的内部边缘处。在一个实施例中，限流器管的纵向长度可至少大于一个或多个内部限制件中的任一个内部限制件的纵向长度的两倍。对于该多个内部限制件中的每个内部限制件来说，内部限制件的构造(例如横截面形状、内径、纵向长度等)可以相同或不同。由于采用一个或多个喷嘴型流动限制件，所用的限流器管包括多个内部限制件，而内部限制件包括一个或多个方形边缘，所以与对烃类的流动相比，能够有益地抵抗水的流动。
[0038]也可使用其它适当的流动限制件，包括但不限于狭窄流动管、环形通道、弯管流动限制器、以及螺旋管等。狭窄流动管可包括长度与直径之比大于约2.5且对流动施加所需阻力的任何管。类似地，环形通道包括狭窄流动通道，其通过流体通路的表面施加的摩擦力来施加阻力。弯管流动限制器包括管状结构，当流体进入并流过流动限制器时，该管状结构迫使流体改变方向。类似地，螺旋管制器包括流体通路，当流体流过流动限制器时，该流体通路迫使流体进入螺旋形流动路径。通过弯管和/或螺旋管流动限制器的流体的动量被反复改变，增加了对流体的阻力且能够使用较大的流动通道，较大的流动通道不像狭窄流动管和/或环形通道的狭窄流动通道那样容易阻塞。这些不同类型的流动限制件均可对流过流动限制器的流体施加所需的流动阻力和/或压降。由于流动阻力会根据流体的类型变化，所以流动限制件的类型可被选择，以对一种或多种流体的流动施加所需阻力。
[0039]流动限制件会受到经过流动限制件的流体的侵蚀和/或磨耗。因此流动限制件，或至少将与流体流动相接触的那些部分可用任何耐侵蚀和/或耐磨的适当材料来形成。适当材料可包括各种硬质材料，例如各种钢、钨、铌、钒、钥、硅、钛、钽、锆、铬、钇、硼、碳化物(例如碳化钨、碳化硅、碳化硼)、氮化物(例如氮化硅、氮化硼)、氧化物、硅化物、以上材料的合金、以及以上材料的任何组合。在一个实施例中，这些硬质材料中的一种或多种可形成一部分复合材料。例如，这些硬质材料可形成在抵抗侵蚀和/或磨耗上有效的颗粒或不连续相材料，且母体材料可结合硬质颗粒相。适当的母体材料可包括铜、镍、铁、钴、以上材料的合金、以及以上材料的任何组合物。由于对硬质、耐磨、耐侵蚀和/或耐磨的材料进行机加工通常既困难又昂贵，所以可通过以金属来形成呈所需构造的这些流动限制件，然后可对流动限制件的一个或多个部分进行处理，来提供所需的磨耗、侵蚀和/或磨损耐性。用于提供侵蚀和/或磨耗耐性的适当表面处理可包括但不限于渗碳、渗氮、热处理及其任何组合。在侵蚀和/或磨耗并非关注点的实施例中，可使用适当的附加材料，例如各种聚合物。
[0040]在壳体226中围绕井管206设置多个流体通路210的一个实施例中，在每个流体通路210中可设置有一个或多个流动限制件208。对于被设置在每个流体通路210中的一个或多个流动限制件208来说，流动限制件的设计和类型可被分别改变。例如，每个流体通路中的多个流动限制件208的类型可为彼此相同或不同。
[0041]在一个实施例中，被设置在每个流体通路210内的一个或多个流动限制件中的每一个流动限制件的设计也可相同或不同。在图3所示的实施例中，多个流动限制件包括多个喷嘴型流动限制件，多个中心开口的构造(例如尺寸、横截面形状等)可确定流动的阻力以及每个流动限制件302、304中的压降。被设置在每个流体通路210中的多个流动限制件302、304中的每个可流动限制件具有不同尺寸的中心开口，从而将一些流动限制件302设置为流动的阻力较低(例如使用较大的中心开口)而一些流动限制件304对流动具有较高阻力(例如使用较小的中心开口)。在图3示出的实施例中，流动限制件302的中心开口可大于流动限制件304 (的中心开口)。大流动限制件302和小流动限制件304的组合则可用于提供流动控制装置的所需的总流动阻力和/或总流量。虽然图3中示出了两种中心开口的尺寸，但应认识到，也可存在三种或更多种不同的尺寸，且在一个实施例中，每个流动限制件可为不同尺寸的限制件。此外，还可按照流动限制件302、304设置一个或多个附加流动限制件。在一个实施例中，通过流动控制装置的总流量和阻力、或全部流量和阻力，可为被设置在多个流体通路210中的多个流动限制件208所施加的每个单独的流量和阻力的组合的函数。由于利用多个流动限制件208的组合能够对流体流动形成不同的阻力，所以可允许以一个给定的流动控制装置提供对总流量和总流动阻力的大范围选择，从而能够沿一个区段对产出进行平衡。
[0042]回到图2A的实施例，流动限制件208可被固定地接合在流体通路210中。例如，流动限制件208可被压配合、卡扣配合、收缩配合、结合(例如粘附、锡焊、铜焊、钎焊等)、和/或与壳体一体成型从而无法从壳体226上移除。在某些情况下流动限制件可被认为是永久性地安装到壳体226中。在一些实施例中，流动限制件208可与壳体226接合，但不是永久性地与壳体226接合，从而只有移除流动控制装置的一个或多个部分(例如套筒228)才能进入流动限制件。在一个实施例中，不能通过进入端口 230和/或陷入壳体226的保持构件214来接近和/或移除流动限制件208。
[0043]在产出操作中，流体220通常会通过过滤部202从井管206的外部216流到筛组件122，并流到流动控制装置204。在流动控制装置204中，流体220可流过腔室232，流过对流体220的流动施加阻力的流动限制件208，再流过流体通路210，流过壳体226中的一个或多个端口 222，然后流过被设置在井管206中的一个或多个端口 224。然后，流体220可流入井管206的内部通孔218内，内部通孔218纵向延伸穿过作为管柱120的一部分的流动控制装置。流体220可通过管柱120被产出到地面。流体220也可通过过滤部202和/或流动控制装置204向外流动。例如有时在完井操作中，流体220可从井管206的内部通孔218向外朝向井管206的外部216流动。虽然以上按照特定设置来描述过滤部202和流动控制装置204，但流动控制装置204可相对于从井管206的外部216流到内部通孔218的流体，位于过滤部202的上游。
[0044]井筛组件122的其它多种构造也是可行的。如图2B所示，流体通路210基本从壳体226的与腔室232流体连通的第一端234延伸到壳体226的第二部分236。不同于在壳体226中设置端口，流动限制件208可被设置在壳体226中且位于第二部分236与被设置在井管206中的一个或多个端口 224之间，这样来提供进入井管206的内部通孔218的流体通路。在一个实施例中，流动限制件208包括喷嘴型流动限制件，且喷嘴型流动限制件的中心开口可沿径向(即基本垂直于井管206的纵轴线的方向)对准。为了能够将流动阻塞件保持在流体通路210中，壳体226可包括肩台部253或者包括流体通路210的其它形式的内径减小部，以提供接合流动阻塞件212的表面。在该实施例中，流动阻塞件212可被设置在位于井管206的外部216与流动限制件208之间的流体通路210中。流动限制件208的径向对准能够使流动限制件具有较大的可使用直径而无需增大井筛组件122的总直径。
[0045]使用本文所述的用于安装流动限制件208的任何方法，流动限制件208能够被安装为径向对准。在一个实施例中，进入端口 250可被设置在壳体226中，且与流动限制件208径向对准，以提供用于安装流动限制件208的入口。当流动限制件208被设置在壳体226中之后，盖帽251可被接合在进入端口 250中。盖帽可被压配合、卡扣配合、收缩配合、结合(例如粘附、锡焊、铜焊、钎焊等)、或以上配合方式的组合，使盖帽一旦被安装就无法从壳体226上移除。
[0046]在图2B所示的实施例中，通过过滤部202进入井筛组件122的流体260通常会流过腔室232，流过流体通路210，流过沿径向对准的流动限制件208，然后流过被设置在井管206中的一个或多个端口 224。然后流体260可流入井管206的内部通孔218内，井管206纵向地穿过作为管柱120的一部分的流动控制装置延伸。流体260还可以沿相反的流动路线，通过过滤部202和/或流动控制装置204向外流动。
[0047]图2C示出了井筛组件122的又一个实施例。在该实施例中，多个流动限制件可被设置在流体通路210中，且位于内部通孔218与井管206的外部216之间。第一流动限制件252可被设置在壳体226中且接近腔室232，而第二流动限制件248可被设置在壳体226中且位于第二部分236与被设置在井管206中的一个或多个端口 224之间。第一流动限制件252可与井管206的纵轴线基本对准，而第二流动限制件248可如同关于图2B所描述的那样被径向对准。在该实施例中，流动阻塞件212可被设置在流体通路210中且位于第一流动限制件252与第二流动限制件248之间。在一个实施例中，第二流动限制件248可包括喷嘴型流动限制件，而第一流动限制件252可包括另一个喷嘴型流动限制件或本文描述的任何其它类型的流动限制件。流动限制件248、252可利用本文描述的任何方法来安装。如上所述，利用喷嘴型流动限制件可对不同类型的流体施加不同的阻力。将多个喷嘴型流动限制件设置成串联，则可使得对流动控制装置204中的水产物施加的阻力大于对液体烃类产物施加的阻力。
[0048]在图2C所示的实施例中，通过过滤部202进入井筛组件122的流体262通常会流过腔室232，流过第一流动限制件252，流过流体通路210，流过沿径向对准的第二流动限制件248,然后流过被设置在井管206中的一个或多个端口 224。然后流体262可流入井管206的内部通孔218，井管206纵向地穿过作为管柱120的一部分的流动控制装置延伸。流体262还可以沿相反的流动路线，通过过滤部202和/或流动控制装置204向外流动。
[0049]图2D示出了井筛组件122的再一个实施例。在该实施例中，多个流动限制件可在流体通路210中被设置为串联，且位于内部通孔218与井管206的外部216之间。第一流动限制件252、第二流动限制件254、和第三流动限制件256可在流体通路210中被设置为串联。流动限制件252、254、256中的每一个均可与井管206的纵轴线基本对准。流动限制件252、254、256可由本文描述的任何方法进行安装。虽然示出了三个流动限制件252、254、256，但在流体通路210中，也可将两个流动限制件或多于三个的流动限制件设置为串联。虽然未示出，但另一个流动限制件可被设置为接近一个或多个端口 224，该流动限制件可设置为径向对准。在一个实施例中，流动限制件252、254、256可包括喷嘴型流动限制件。每个喷嘴型流动限制件可具有相同或不同的构造。如上所述，利用喷嘴型流动限制件可对不同类型的流体施加不同的阻力。将多个喷嘴型流动限制件形成串联则可使得对流动控制装置204中的水产物施加的阻力大于对液体烃类产物施加的阻力。因此，具有所需构造的适当数量的流动限制件可被选择和设置为串联，以对流动产生适当的不同阻力。
[0050]虽然所示的被设置为串联的多个流动限制件中的一个或多个为喷嘴型流动限制件，但流动限制件可包括本文描述的任何其它类型的流动限制件。在一个实施例中，这些流动限制件可被形成为单个流动限流器管，该流动限流器管沿其长度具有多个内部限制件。该构造可沿流体通路210的长度，在内部通孔218与井管206的外部216之间设有多个流动限制件。在一些实施例中，该多个流动限制件中的一个或多个可为一种或多种其它类型的流动限制件。
[0051]在图2D所示的实施例中，通过过滤部202进入井筛组件122的流体263通常会流过腔室232，流过第三流动限制件256，流过第二流动限制件254，流过第一流动限制件252，流过流体通路210，到达流体通路210的第二部分236，然后流过被设置在井管206中的一个或多个端口 224。然后流体263可流入井管206的内部通孔218，井管206纵向地穿过作为管柱120的一部分的流动控制装置延伸。流体263还可以沿相反的流动路线，通过过滤部202和/或流动控制装置204向外流动。
[0052]回到图2A，流动阻塞件212可被设置在流体通路210中，且可借助保持构件214被保持在流体通路210中。保持构件214可移除地接合壳体226，从而能够在流体通路210中设置和/或移除流动阻塞件212。在一个实施例中，该保持构件包括入口插塞，入口插塞的外部设有螺纹且该螺纹被构造为与被设置在壳体226上的相应螺纹接合。在一个实施例中，入口插塞可被压配合、卡扣配合与壳体226保持接合，和/或利用保持夹(例如开口环)、紧定螺钉等保持元件与壳体226保持接合。在包括围绕井管206被设置在壳体226中的多个流体通路210的一个实施例中，每个流体通路210可与对应的保持构件214 —同使用，以允许进入每个单独的流体通路210。
[0053]保持构件214可从流动控制装置的外部216通过进入端口 230进入，进入端口 230允许直接进入每个单独的流体通路210。进入端口 230可从外部216进入，而无需移除流动控制装置的任何其它构件和/或完井组件的任何其它构件。由于保持构件214会直接暴露在井眼环境中，所以保持构件214可与壳体226形成基本不透流体的密封。一个或多个密封件(例如O形环密封件等)可用于在保持构件214与壳体226之间形成密封。相对于具有封盖或套筒且必须移除该封盖或套筒才能进入内部流体通路210的现有设计，上述的能够直接进入单独的流体通路210的方式是有益的。
[0054]当流动阻塞件212被设置在流体通路210中时，该流动阻塞件可用于基本阻止流体流过流体通路210，且可包括能够基本阻止或阻挡流体流过流体通路210的任何机构。流动阻塞件212能够允许选择性地限制壳体226中的一个或多个流体通路210。通过保持构件214与入口相结合，被设置在流体通路210中的流动阻塞件212可用于快速地配置和/或重新配置流动控制装置对流动的阻力和/或压降(该流动控制装置具有多个被固定在壳体226中的流动限制件208)。
[0055]在图2A所示的实施例中，流动阻塞件212可包括杆或插塞。该杆可被构造为可移除地设置在流体通路中，且具有与流体通路210相配的对应形状。该杆相对于流体通路210可具有相对小的公差，这样当该杆被设置在通路210中时，该杆与流体通路210之间仅保留一个小的环形空隙。该杆的长度可足以超过被设置在壳体226中的一个或多个端口 222，并延伸至流体通路210内，从而基本阻止通过流体通路210的流动。在一个实施例中，杆的直径可大于通过流动限制件的通路(例如喷嘴的中心开口)，从而可以被保持在位于保持构件214与流动限制件208之间的流体通路210中。在一些实施例中，流体通路可包括缩窄部(例如在图2B的肩台部253处)，用以将流动阻塞件212保持在流体通路210中。在一个实施例中，杆可不与流体通路210形成不透流体密封。然而，杆的外表面与流体通路210的内表面之间的任何小环形空间可形成环空，该环空对流动具有相对较高的阻力，该阻力可基本大于相同或不同的流动控制装置上的另一个流体通路210对流动的任何阻力。由于流动的阻力增加，所以可基本阻止流体流过设有杆的流体通路210。在一个实施例中，一个或多个密封件(例如O形环密封件)可被设置在杆和/或流体通路210上的凹部中，以提供杆与流体通路210之间的不透流体密封。
[0056]该杆可通过从壳体226上移除保持构件214而从流体通路210被移除(壳体226是可通过进入端口 230进入)。保持构件214和进入端口 230的尺寸可被设定为允许移除杆。因此杆可被移除，且保持构件214可随后与壳体226重新接合，以使流体能够流过流体通路210。类似地，通过从壳体上移除保持构件214，并将杆插入流体通路210内，可将该杆设置在流体通路中。然后可使保持构件214与壳体226重新接合，从而基本阻止流体流过流体通路210。
[0057]图4所示的实施例中示出了流动控制装置的另一个实施例。在该实施例中,流动阻塞件412包括具有锥形(例如圆锥形、平头圆锥形、曲线型等)端段402的杆。该杆可被设置在流体通路210中，使得内部通孔218中的压力大于井管206的外部216 (的压力)，内部通孔218中的压力可作用到杆的一端406，并将杆偏置成与流动限制件208接触。锥形端段可接合流动限制件208的开口(例如喷嘴型流动限制件的中心开口)，该开口可具有相应地成角度的和/或斜边形的座部404。锥形端段402与座部404相互作用，可对通过流体通路210朝向腔室232流动的流体形成基本不透流体的密封。在一些实施例中，杆可接合流体通路210的缩窄部，该缩窄部被构造为形成座部而非流动限制件，从而对流过流体通路210的流体形成基本不透流体的密封。
[0058]当井管206的外部216的压力大于内部通孔218中的压力时，杆可朝向保持构件被偏置，并通过保持构件214被保持在流体通路210中。在这样的构造中，杆的外表面与流体通路210的内表面之间的狭窄环形空隙可对流体的流动形成实质阻力，从而基本阻止流体流过流体通路210。在一个实施例中，一个或多个密封件(例如，O形环密封件)可被设置在杆和/或流体通路210上的凹部中，以在杆与流体通路210之间形成不透流体的密封，这可以作为锥形端段402与流动限制件208之间形成的密封的冗余密封。
[0059]可通过从壳体226上移除保持构件214，而从流体通路210移除该杆,壳体226可通过进入端口 230进入。保持构件214和进入端口 230的尺寸可被设定为能够移除杆。因此杆可被移除，并使保持构件214与壳体226重新接合，以使流体能够流过流体通路210。类似地，通过从壳体上移除保持构件214，并将杆插入流体通路210内，可将该杆设置在流体通路中。然后保持构件214可与壳体226重新接合，从而基本阻止流体流过流体通路210。
[0060]在图5所示的实施例中示出了流动控制装置的另一个实施例。在该实施例中，流动阻塞件512包括一球。该球可由任何适当的材料形成，且可基本为球形，但其它形状也是可行的。球可被设置在腔室506中，腔室506被限定在流体通路210中。球的直径可大于开口 502的直径(开口 502与流动限制件208流体连通)，且大于被设置在壳体226中的端口 222的开口 504直径。在一个实施例中，流动限制件可被设置在端口 222处，且开口 504可包括流动限制件的开口(例如喷嘴型流动限制件的中心开口)，该开口可被设置为径向对准。开口 502和/或开口 504可具有斜面形的和/或球形的匹配表面，以用作与球接触的座部。
[0061]一旦球与开口 502和/或开口 504之间接合，该球可对流过开口 502和/或开口504的流体分别形成基本密封。如上所述，完全的流体密封不是必须的，因为只要对流动的阻力基本大于井管206的外部216与内部通孔218之间的可选通路中的阻力，一定量的泄漏是允许的。所以一旦通过流体通路210施加压力差，该球可基本阻止流体流过流体通路210。例如，当存在于内部通孔218中的压力大于井管206的外部216的压力时，该压力和导致的任何流体流动可将球朝向开口 502偏置。球可接合流体通路的开口 502，并因而对通过流体通路210的流体形成密封。类似地，当井管206的外部216的压力大于内部通孔218中的压力时，球可抵靠开口 504被偏置。球可接合流体通路210的开口 504，并由此对通过流体通路210的流体形成密封。在一个实施例中，开口 502的直径可大于球的直径。在该实施例中，球可被构造为接合流动限制件208的开口，从而基本形成密封。
[0062]该球可通过从壳体226上移除保持构件214而从流体通路210被移除，壳体226可通过进入端口 230进入。保持构件214和进入端口 230的尺寸被设定为能够移除球。因此球可从腔室506中被移除，并且保持构件214可随后与壳体226重新接合，使得流体能够流过流体通路210。类似地，通过从壳体上移除保持构件214，并将球插入流体通路210中的腔室506内，该球可被设置在流体通路中。然后保持构件214可与壳体226重新接合，从而基本阻止流体流过流体通路210。
[0063]在图6所示的实施例中示出了流动控制装置的另一个实施例。在该实施例中，流动阻塞件612包括一插塞，该插塞被设置在位于流动限制件208与壳体226中的端口 222之间的流体通路210中。利用任何适当的附接机构或工具，该插塞可与流体通路210可移除地和/或可释放地接合。在图6示出的实施例中，插塞包括设有螺纹的外部，该螺纹被构造为与被设置在流体通路210的内部的螺纹接合。在一个实施例中，插塞可被压配合、卡扣配合，和/或利用保持夹(例如开口环)、紧定螺钉等保持元件而被保持。插塞可基本阻止流体流过流体通路210。插塞可基于插塞与流体通路210的接合来形成基本不透流体的密封。在一个实施例中，一个或多个密封件(例如O形环)可被设置在插塞和/或流体通路210中的对应的凹部内，以在插塞与流体通路210之间提供密封。
[0064]该插塞可通过从壳体226上移除保持构件214而从流体通路210被移除，壳体226可通过进入端口 230进入。保持构件214和进入端口 230的尺寸被设定为能够移除插塞。因此插塞可从流体通路210上脱开，并从流动控制装置中被移除。然后保持构件214可与壳体226重新接合，以使流体能够流过流体通路210。类似地，通过从壳体上移除保持构件214，并将插塞插入流体通路210内，该插塞可被设置在流体通路中。然后插塞可与流体通路210接合。然后保持构件214可与壳体226重新接合，从而基本阻止流过流体通路210的流体。
[0065]在图7所示的实施例中示出了流动控制装置的另一个实施例。在该实施例中，流动阻塞件712包括与相对于图6来描述的插塞类似的插塞。然而，图7示出的插塞包括位于插塞中心的薄段702。插塞可被构造为基本阻止流体流过流体通路210，且抵抗井管206的外部216与内部通孔218之间的预期的压力差。插塞也可被构造为，使薄段702能够被适当的冲击器或穿孔机构刺穿和/或刺破，从而建立通过插塞的流体连通。在图7所示的实施例中，插塞包括设有螺纹的外部，该螺纹被构造为与被设置在流体通路210的内部的螺纹接合。在一个实施例中，插塞可被压配合、卡扣配合，和/或通过保持夹(例如开口环)、紧定螺钉等保持元件而被保持。插塞在被刺穿前可基本阻止流体流过流体通路210。在一个实施例中，一个或多个密封件(例如O形环)可被设置在插塞和/或流体通路210中的对应的凹部内，以在插塞与流体通路210之间形成密封。
[0066]当(插塞)接合在流体通路210中时，可通过从壳体226上移除保持构件214来建立通过具有薄段702的插塞的流体连通，壳体226可通过进入端口 230进入。保持构件214和进入端口 230的尺寸可被设定为能够使用冲机器或其他刺穿机构穿入流体通路210内。因此插塞可被刺穿和/或刺破，以形成通过插塞的流体流通路径。然后保持构件214可与壳体226重新接合，以使流体能够沿流体通路210通过已被刺穿的插塞。
[0067]为了基本阻止流体流过流体通路210，被刺破插塞可由新插塞来替换。通过从壳体移除保持构件，并从流体通路210移除被刺芽的插塞，新插塞可被设直在流体通路210中。然后新插塞可被插入并接合在流体通路210中。然后保持构件214可与壳体226重新接合，从而基本阻止流体流过流体通路210。
[0068]在图8所示的实施例中，示出了流动控制装置的又一个实施例。在该实施例中，流动阻塞件812包括可变形插塞。可变形插塞可包括一种或多种可变形材料，且可被构造为通过压配合或其它适当方式而被设置在流体通路210中。一旦插塞被压配合在流体通路210中，该插塞可变形(例如弹性地变形和/或塑性地变形)并接合流体通路210的内表面，从而基本阻止流体流过流体通路210。可用于形成可变形插塞的适当材料可以包括任何数量的多种相对较软的金属，例如铅、锌、铜、银、锑、金、锡、铋、铟、铝、以及上述金属的组合或者合金。在一个实施例中，一种或多种适当的聚合物成分可用于形成可变形插塞。多种聚合物成分可适当地用在井下井眼环境中，其包括但不限于丁腈橡胶(例如腈基丁二烯橡胶(nitrile butadiene rubber),氢化臆基丁二烯橡胶(hydrogenated nitrile butadienerubber)等)、含氟聚合物(例如氟橡胶、四氟乙烯、四氟乙烯/丙烯混合物)、聚酰胺、乙丙二烯橡胶(ethylene propylene diene rubber)等等。也可使用额外的能够在流体通路210内变形的适当材料。
[0069]为了基本阻止流体流过流体通路210，可从壳体226上移除保持构件214 (保持构件214可通过进入端口 230来接近)。然后可将可变形插塞至少部分地设置在流体通路210中。然后可将可变形插塞压配合到流体通路210内，从而使可变形插塞变形并使可变形插塞在流体通路210中受力。因此可变形插塞可基本阻止流体流过流体通路210。然后保持构件214可与壳体226重新接合。
[0070]当(可变形插塞)接合在流体通路210中时，可变形插塞可通过首先从壳体226上移除保持构件214而被移除。在一个实施例中，可通过握持并移除可变形插塞来移除可变形插塞。在一个实施例中，可变形插塞可被钻开和/或铣开，以移除可变形插塞的至少一部分，从而通过可变形插塞且沿流体通路210建立流体连通。然后保持构件214可与壳体226重新接合，以允许流体通过可变形插塞的任何剩余部分。
[0071 ] 在流动控制装置使用了多个流体通路的实施例中，任何流动限制件、流动阻塞件、以及在流体通路中安装和/或移除流动阻塞件的方法均可与任何流体通路一同使用。每个流体通路可包括相同类型的流动阻塞件或不同类型的流动阻塞件。而且，每种类型的流动阻塞件可与本文描述的任何流动限制件一同使用。流动限制件和流动阻塞件之间的所有组合均可被视为本文描述的流动控制装置的一部分。根据以上描述还应注意，在每个示例中，流动阻塞件可被设置在流体通路中和/或从流体通路被移除，而无需移除一个或多个流动限制件(流动限制件可被固定地设置在流体通路中)。
[0072]在一个实施例中，多个流动控制装置可用于一个或多个井管节段，这些井管节段可覆盖井眼中的一个或多个区段。井眼管柱一般指的是多个井管节段，这些井管节段被连接在一起，用于在井眼内进行输送。例如，井眼管柱可包括在井眼内进行输送的生产管柱，生产管柱用于从井眼产出一种或多种流体。基于井眼中的预期状况以及这些区段的位置，流动控制装置的数量和种类、以及流动控制装置沿井管的间隔可沿井管的长度变化。在一个实施例中，多个流动控制装置包括一个或多个流动限制件和/或流动阻塞件，该一个或多个流动限制件和/或流动阻塞件被设置在一个或多个对应的流体通路中，这些流动控制装置可形成井眼管柱的一部分。井眼管柱可随后被放置在设于地层中的井眼内，并用于从地层产出一种或多种流体。在一个实施例中，多个流动控制装置可被用来平衡来自地层中的一个或多个区段的产出，这些流动控制装置可形成一个或多个井筛组件的一部分。
[0073]由于能够进入流体通路，以在流体通路中设置和/或移除流动阻塞件，这使得流动控制装置能够被重新构造，以对流动施加所需阻力，并由此针对井眼节段中的预期状况来提供所需的通过流动控制装置的流量。流动控制装置可始于流动阻塞件，这些流动阻塞件被设置在所有流体通路中、不被设置在所有流体通路中、或被设置在一些流体通路中。然后可通过在个别的通路中安装和/或移除流动阻塞件，以选择性地调节这些流动阻塞件，而对通过流动控制装置的流动施加所需阻力。在一个实施例中，这些流动阻塞件可基于多种原因、包括但不限于基于对流体阻力和/或流量的确定而被调节。
[0074]在一个实施例中，流动控制装置可被设置为包括多个流体通路，这些流体通路位于井管的外部与井管的内部之间。每个流体通路可包括一个或多个流动限制件，且一个或多个流动阻塞件被构造为基本阻止流体流过流体通路。对应的多个保持构件可被构造为将流动阻塞件维持在每个流体通路中。在该构造中，可基本阻止所有通过流体通路的流动。为了选择性地调节流动控制装置，以对流动施加所需阻力，可利用上述的任何方法，在这些流体通路的一个或多个流体通路中选择性地移除一个或多个流动阻塞件。例如，可从具有适当组合的流动限制件的流体通路中移除流动阻塞件，这些流动限制件可为相同的、不同的、或相同的与不同的任何组合，以对通过流动控制装置的流动施加所需的总阻力。然后流体可被允许流过已经移除了流动阻塞件的一个或多个流体通路。例如，通过已经移除了流动阻塞件的一个或多个流体通路，流动控制装置可被用来从地层中产出流体和/或将流体注入地层内。
[0075]对于包括附加流动控制装置的井眼管柱(这些附加流动控制装置被构造用于预期的井眼状况)，将流动控制装置设置成所有的流体通路都包括流动阻塞件可有效地提供某种程度的调节性。在该实施例中，一个或多个流动控制装置可作为沿管柱的备份，用于在井眼的区带中调节对流动的总阻力。例如，在需要使通过区带的流量增加和/或总阻力减小时，可从流体通路中移除一个或多个流动阻塞件。由于能够接近个别流动阻塞件，所以允许在将流动控制装置设置在井眼之前的任何时间，对流量和/或流动的阻力进行微调。
[0076]在一个实施例中，流动控制装置可被设置成包括位于井管的外部与井管的内部之间的多个流体通路。每个流体通路可包括一个或多个流动限制件，但没有任何流动阻塞件。多个保持构件可被构造为允许进入每个流体通路，且不需要移除封盖或套管等额外构件就能够从流动控制装置的外部接近这些保持构件。在该构造中，能够允许通过所有流体通路的流动，由此提供由单独阻力(单独阻力针对的是通过每个流动限制件的流动)的结合而产生的总阻力。为了选择性地调节流动控制装置，以对流动施加小于全部阻力的所需阻力，可利用上述的任何方法，将一个或多个流动阻塞件选择性地设置和/或安装在这些流体通路的一个或多个流体通路中。例如，流动阻塞件可被设置在一个或多个流体通路中，以使一个或多个开放的流体通路具有流动限制件的适当组合，这些流动限制件可为相同的流动限制件、不同的流动限制件、或相同的流动限制件与不同的流动限制件的组合，以对通过流动控制装置的流动施加所需的总阻力。然后流体可被允许流过没有安装流动阻塞件的一个或多个流体通路。例如，流动控制装置可用于通过没有安装流动阻塞件的一个或多个流体通路，而从地层中产出流体和/或将流体注入地层中。
[0077]使流动控制装置中的流体通路均不包括流动阻塞件，可有效地提供能够按需要进行调节的初始组件。例如，多个流动控制装置可被设置和选择性地调节，以根据井眼中的预期操作状况提供所需的流量和/或流动阻力。在该实施例中，一个或多个流动阻塞件可被安装，以在流体的生产位置与流体在井眼中的储存位置之间的任何点，对流动施加所需阻力。
[0078]在一个实施例中，流动控制装置可被设置成包括位于井管的外部与井管的内部之间的多个流体通路。一个或多个流体通路(并非一定是所有的流体通路)可包括一个或多个流动限制件，且一个或多个流动阻塞件被构造为基本阻止流体通过对应的流体通路流动。多个保持构件可被构造为允许进入每个流体通路，并用以将这些流动阻塞件维持在每个包括流动阻塞件的流体通路中。在该构造中，可基本阻止通过包括流动阻塞件的流体通路的流动。为了选择性地调节流动控制装置，以对流动施加所需阻力，可利用上述的任何方法，在这些流体通路的一个或多个流体通路中选择性地安装和/或移除一个或多个流动阻塞件。例如，可在这些流体通路的一个或多个流体通路中安装和/或移除流动阻塞件，以设置流动限制件的适当组合，这些流动限制件可为相同的流动限制件、不同的流动限制件、或相同的流动限制件与不同的流动限制件的任何组合，以对通过流动控制装置的流动施加所需的总阻力。然后流体可被允许流过不设置流动阻塞件的一个或多个流体通路。例如，通过不设置任何流动阻塞件的一个或多个流体通路，流动控制装置可被用来从地层中产出流体和/或将流体注入地层内。
[0079]在这些流动控制装置被设置在井眼中之前，流动控制装置可被选择性地调节。例如，流动控制装置可被制造为流体通路中不设有任何流动阻塞件。然后流动控制装置可经过不同的运输和分配中心来传送，并在那里被选择性地调节。当流动控制装置被交付到井场以在井眼中使用时，可在流动控制装置被设置在井眼中之前，在地面上对流动控制装置进行选择性的调节。进一步地，流动控制装置可在被设置在井眼中之后，从井眼中被取回。在流动控制装置被取回之后且在被再次设置于井眼中之前，流动控制装置可被选择性地调节。
[0080]在一个实施例中，可基于对所需流体阻力和/或通过流动控制装置的流量的确定，利用上述的任何方法，对流动控制装置进行选择性的调节。概括而言，流体阻力和/或通过流动控制装置的流量可被选择，以沿一区段平衡流体的产出。对区段中的流体阻力和/或流量的确定可基于该区段的所需产出以及区段中的预期状况(预期状况包括但不限于区段中的地层的渗透率、区段的总长度、从区段产出的流体类型、和/或从区段产出的多种流体的流体特性)。一旦区段的所需流体阻力和/或流量被确定，流动控制装置就可通过在流动控制装置的一个或多个对应的流体通路中安装和/或移除一个或多个流动阻塞件，而被选择性地调节，进而提供具有所需流体阻力和/或流量的总流体通路。在一个实施例中，流动控制装置可被选择性地调节，而不移除一个或多个流动限制件。在一个实施例中，可经由保持构件(保持构件能够从流动控制装置的外部直接地接近)进入流体通路，来选择性地调节流动控制装置，而不需要移除套管、封盖、和/或其它进入机构。
[0081]根据本文描述的多种系统和方法，多个实施例可包括但不限于:
[0082]在第一实施例中，一种流动控制装置包括:流体通路，被构造为在井管的外部与井管的内部之间提供流体连通；流动限制件，被设置在流体通路中，其中，流动限制件被设置为相对于井管径向对准；以及流动阻塞件，被设置在流体通路中，其中，流动阻塞件基本阻止流体通过流体通路流动。在第二实施例中，第一实施例中的流动限制件可包括喷嘴。在第三实施例中，第一或第二实施例中的流动阻塞件可被设置在井管的外部与流动限制件之间。在第四实施例中，第一实施例至第三实施例的任一实施例中的流动控制装置还可包括第二流动限制件，第二流动限制件被设置在流体通路中且与流动限制件串联。在第五实施例中，第四实施例中的流动阻塞件可被设置在流动限制件与第二流动限制件之间。在第六实施例中，第四实施例或第五实施例中的第二流动限制件可包括喷嘴。在第七实施例中，第一实施例至第六实施例的任一实施例中的流动控制装置还可包括保持构件，保持构件被构造为将流动阻塞件维持在流体通路中，并允许接近流体通路中的流动阻塞件。在第八实施例中，第一实施例至第七实施例的任一实施例中的流动控制装置还可包括与流动限制件径向对准的进入端口。在第九实施例中，第一实施例至第八实施例的任一实施例中的流体通路可包括缩窄部，缩窄部被构造为将流动阻塞件保持在流体通路中。在第十实施例中，第一实施例至第九实施例的任一实施例中的流动阻塞件可包括以下构件中的至少一个:被构造为可移除地设置在流体通路中的杆；包括锥形端段的杆，该锥形端段被构造为密封地接合流体通路中的缩窄部；被构造为接合流体通路中的一个或多个开口的球，用以基本阻止流体通过流体通路流动；被构造为可移除地设置在流体通路中的插塞；包括薄段的插塞，该薄段被构造为通过被刺破来建立通过插塞的流体连通；或者被构造为设置在流体通路中的可变形插塞。
[0083]在第^^一实施例中，一种流动控制装置包括:流体通路，被构造为在井管的外部与井管的内部之间提供流体连通；多个流动限制件，被串联设置在流体通路中；流动阻塞件，被设置在流体通路中，其中，流动阻塞件基本阻止流体通过流体通路流动；以及保持构件，被构造为将流动阻塞件维持在流体通路中，并允许接近流体通路中的流动阻塞件。在第十二实施例中，第十一实施例中的多个流动限制件中的至少一个流动限制件可被设置为相对于井管径向对准。在第十三实施例中，第H^一实施例或第十二实施例中的多个流动限制件可包括至少一个方形边缘的限制件。在第十四实施例中，第十一至第十三实施例的任一实施例中的多个流动限制件可包括至少一种类型的限制件，该至少一种类型的限制件选自以下群组:喷嘴、限流器管、狭窄流体管、环形通道、弯管流动限制器、以及螺旋管。在第十五实施例中，第十一至第十四实施例的任一实施例中的多个流动阻塞件可被构造为对水的流动和烃类流体的流动施加不同的阻力。在第十六实施例中，第十一实施例至第十五实施例的任一实施例中的流动阻塞件可被设置在多个流动限制件的至少两个流动限制件之间。
[0084]在第十七实施例中，一种方法包括:设置流动控制装置，该流动控制装置包括位于井管的外部与井管的内部之间的多个流体通路、以及被设置在多个流体通路中的多个流动限制件；以及在多个流体通路中，选择性地安装或移除一个或多个流动阻塞件。多个流动限制件中的至少一个流动限制件被设置为相对于井管径向对准。在第十八实施例中，第十七实施例中的一个或多个流体通路可包括被设置成串联的两个或多个流动限制件。在第十九实施例中，第十七或第十八实施例中的多个流动限制件可被构造为对水的流动和烃类流体的流动施加不同的阻力。在第二十实施例中，第十九实施例中的多个流动限制件可被构造为对水的流动施加的阻力大于对烃类流体的流动施加的阻力。
[0085]本文公开了至少一个实施例，且本领域普通技术人员对一个或多个实施例、和/或一个或多个实施例中的特征产生的多种变化、结合和/或改型均在本发明的范围之内。通过一个或多个实施例的特征的结合、整合和/或省略而得到的可选实施例也处于本发明的范围之内。虽然本文明确陈述了某些数值范围或限制，这种明确的范围或限制应被理解为包括落入被明确陈述的范围或限制内的近似数量级的重叠的范围或边界(例如“从大约I到大约10”包括2、3、4等;“大于0.10”包括0.11,0.12,0.13等)。例如，一旦具有下限R1和上限Ru的数值范围被公开，则任何落入此范围内的数值也被具体地公开。尤其是，以下范围内的数值被具体地公开:R = Ri+kX (Ru-R1),其中，k是从1%到100%并以1%为增量的变量，即 k 为 1%,2%,3%,4%,5%,......,50%,51%,52%,......,95%,96%,97%,98%,
99%、或100%。而且，任何由两个数值R所限定的数值范围(如以上所限定的)也被具体地公开。与权利要求中任何元件关联使用术语“选择性地”均意味着，该元件是必需的、或该元件选择性地不是必需的，这两种选择均在该权利要求的范围内。所用的如“包括”、“包含”、以及“具有”等较宽泛的术语应被理解为支持“组成”、“基本组成”、“基本包括”等较狭窄的术语。因此，保护范围不应由说明书来限定，而应由所附权利要求限定，该范围包括权利要求的主题的所有等同方案。每个权利要求均与说明书整合作为进一步公开，且这些权利要求是本发明的一个或多个实施例。
【权利要求】
1.一种流动控制装置，包括: 流体通路，被构造为在井管的外部与所述井管的内部之间提供流体连通； 流动限制件，被设置在所述流体通路中，其中，所述流动限制件被设置为相对于所述井管径向对准；以及 流动阻塞件，被设置在所述流体通路中，其中，所述流动阻塞件基本阻止流体流过所述流体通路。
2.如权利要求1所述的流动控制装置，其中，所述流动限制件包括喷嘴。
3.如权利要求1或2所述的流动控制装置，其中，所述流动阻塞件被设置在所述井管的外部与所述流动限制件之间。
4.如权利要求1-3中任一项所述的流动控制装置，还包括:第二流动限制件，被设置在所述流体通路中且与所述流动限制件串联。
5.如权利要求4所述的流动控制装置，其中，所述流动阻塞件被设置在所述流动限制件与所述第二流动限制件之间。
6.如权利要求4或5所述的流动控制装置，其中，所述第二流动限制件包括喷嘴。
7.如权利要求1-6中任一项所述的流动控制装置，还包括:保持构件，构造为将所述流动阻塞件维持在所述流体通路中，并允许进入所述流体通路中的所述流动阻塞件。
8.如权利要求1-7中任一项所述的流动控制装置，还包括:进入端口，与所述流动限制件径向对准。
9.如权利要求1-8中任一项所述的流动控制装置，其中，所述流体通路包括缩窄部，构造为将所述流动阻塞件保持在所述流体通路中。
10.如权利要求1-9中任一项所述的流动控制装置，其中，所述流动阻塞件包括下列至少之一:被构造为可移除地设置在所述流体通路中的杆；包括锥形端段的杆，所述锥形端段被构造为密封地接合所述流体通路中的缩窄部；被构造为接合所述流体通路中的一个或多个开口的球，用以基本阻止流体流过所述流体通路；被构造为可移除地设置在所述流体通路中的插塞；包括薄段的插塞，所述薄段被构造为通过被刺破来建立通过所述插塞的流体连通；或者被构造为设置在所述流体通路中的可变形插塞。
11.一种流动控制装置，包括: 流体通路，被构造为在井管的外部与所述井管的内部之间提供流体连通； 多个流动限制件，被串联设置在所述流体通路中； 流动阻塞件，被设置在所述流体通路中，其中，所述流动阻塞件基本阻止流体流过所述流体通路；以及 保持构件，被构造为将所述流动阻塞件维持在所述流体通路中，并允许接近所述流体通路中的所述流动阻塞件。
12.如权利要求11所述的流动控制装置，其中，所述多个流动限制件中的至少一个流动限制件被设置为相对于所述井管径向对准。
13.如权利要求11或12所述的流动控制装置，其中，所述多个流动限制件包括至少一个方形边缘的限制件。
14.如权利要求11-13中任一项所述的流动控制装置，其中，所述多个流动限制件包括选自以下群组中的至少一种类型的限制件:喷嘴、限流器管、狭窄流体管、环形通道、弯管流动限制器、以及螺旋管。
15.如权利要求11-14中任一项所述的流动控制装置，其中，所述多个流动限制件被构造为对水的流动和烃类的流动施加不同的阻力。
16.如权利要求11-15中任一项所述的流动控制装置，其中，所述流动阻塞件被设置在所述多个流动限制件中的至少两个流动限制件之间。
17.一种方法，包括: 设置一流动控制装置，所述流动控制装置包括: 位于井管的外部与所述井管的内部之间的多个流体通路；以及 被设置在所述多个流体通路中的多个流动限制件，其中，所述多个流动限制件中的至少一个流动限制件被设置为相对于所述井管径向对准；以及 在所述多个流体通路中选择性地安装或移除一个或多个流动阻塞件。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述多个流体通路中的一个或多个流体通路包括被串联设置的所述多个流动限制件中的两个或多个流动限制件。
19.如权利要求17或18所述的方法，其中，所述多个流动限制件被构造为对水的流动和烃类的流动施加不同的阻力。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述多个流动限制件被构造为对水的流动施加的阻力大于对烃类的流动施加的阻力。
【文档编号】E21B43/12GK104271872SQ201380019043
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年2月20日 优先权日:2012年4月10日
【发明者】让·马克·洛佩斯, 斯蒂芬·M·格雷奇, 卢克·威廉·霍尔德曼 申请人:哈利伯顿能源服务公司