流体注入系统和方法
【专利说明】
【背景技术】
技术领域
[0001]本发明大体上涉及将流体注入到油气井中。特别地，本发明涉及通过在生产树中的芯轴中注入流体而将流体通过安装在井上的生产树输送到井里。
[0002]相关技术的说明
[0003]在相同的井中生产油气可导致烃源岩层中物质以及油田工艺流体中存在的物质，比如，海水物质，之间的接触。这种接触会导致堵住储层的“垢”或者盐的形成，并导致防止储层中的烃进入到井中。相应地，阻垢剂有时候被引入井中来控制或者防止垢沉淀。在某些情况下，阻垢剂可结合压裂处理，其目的在于压裂储层并便于烃释放到井中。
[0004]用于防止结垢和引起压裂的流体(此后称之为垢挤压流体或者就称为流体)通常通过连接到井的生产树的阻塞部引入井中。从阻塞部开始，流体可进入到树的生产孔中，井的生产管中，并最后到达在需要除垢/压裂的储层中。然而，与通过生产树上的阻塞部引入流体相关的冋题是存在的。
[0005]比如，当流体通过阻塞部而引入的时候，会减少或者消除阻塞部执行其他功能的能力例如管理井之中的压力。此外，通过阻塞部加入流体需要特定的阻塞部插入件，其适于与输送流体的载置模块相面接。改造阻塞部以接受特定的阻塞部插入件可以是需要多个步骤的复杂工艺。这些步骤包括运行引导杆、运行遥控组件更换(RCR)工具来移除任意旧的阻塞部插入件、运行RCR工具来插入特定阻塞部插入件，运行垢挤压模块，注入垢挤压流体，恢复模块，以及压盖垢挤压适配器。
[0006]相应地，需要有解决现有技术中缺陷的流体注入系统和工艺。
【发明内容】
[0007]本文公开了一种流体注入系统，其中流体并不被注入到生产树的阻塞部中，而是直接注入树顶部的芯轴中。在生产树中提供了通路来使得流体从芯轴行进到树中的生产孔中，继而进入到井的生产管中。
[0008]还在本文中公开了通过直接将液体注入到安装到井上的生产树处的芯轴之中而将流体注入到井中的工艺。该工艺包括利用连接器将流体供应管线附接到生产树的芯轴。在一个实施方式中，所有的部件必须将流体供应管线连接到芯轴，并控制流体流流经流体供应管线，所有的部件被包在一个封装中，这样流体注入系统的安装仅需要一次来输送封装以及在生产树上安装系统的部件。
【附图说明】
[0009]在阅读了下面非限定性实施例的详细描述和研究附图的情况下能更好地理解本发明，其中:
[0010]图1为生产树的示例实施方式的示意性侧面截面图，该生产树具有从生产树的顶部处的芯轴通往树中的生产孔的流动路径；以及
[0011]图2为流体注入系统的示例实施方式的示意性侧面截面图，该系统布置并设计为将流体输送到生产树的顶部处的芯轴。
【具体实施方式】
[0012]本发明的系统和方法将参考附图进行更为完全的说明，其中示出了示例性实施方式，且其中相同的附图标记表示相同的元件。本发明的主题，然而，可以以很多种不同的形式来体现，并不应被理解为对所示实施方式的限制；而是，这些方式被提供为，使得本发明透彻且完整，并对本领域技术人员来说完全传递了本发明的范围。
[0013]应该理解的是，本发明的主题不限于所示出的和所描述的确定细节或者实施方式，改进和等同方式对本领域技术人员来说是显而易见的。在附图和说明书中，公开了本发明的展示性实施方式，且尽管采用了特定的术语，它们但仅是作为一般和说明性使用，而非用作限定。
[0014]参考图1，示出了根据本发明一个可能实施方式的生产树2的示意侧面横截面图。生产树2具有生产孔4，其与下端流体联通并被配置为在下端连接到井的生产管(未示出)。生产树2也在上端包括有芯轴6。流体端口 8提供了穿过芯轴6到达穿过环形接入阀10的环形翼块的通路，并从环形接入阀10到达转换端口 12。环形主阀14将转换端口12与位于环形主阀14下方的环形部分分开。
[0015]转换端口 12提供了从环形翼块到穿过转换阀16的生产翼块的通路。转换端口 12在生产翼形阀18和生产主阀20之间的位置处与生产孔4相交。生产翼形阀18将转换端口 12从生产翼形阀18的生产孔上游部分分开。本文所公开的每一种阀可通过已知方法控制。比如，阀可液压控制。可替换地，阀可以机械或者电控制。
[0016]图1所示的生产树配置的一个优势在于，流体，比如，垢挤压流体，可通过生产树2的芯轴6直接引入到生产孔4中。这种通过芯轴6直接注入之所以有利的原因是，其消除了需要通过阻塞部来引入流体的需要。这可以使得阻塞部可以用于其他目的，例如，控制井中的压力。通过芯轴6直接把流体注入到生产树而不是通过阻塞部引入的另一个优势在于，当连接流体管线的时候，其比阻塞部来说更容易将连接器(下方会详细说明)载置到芯轴上。
[0017]图2示出了根据本发明实施方式的流体注入系统其示意侧面截面图，流体通过位于生产树2顶部的芯轴6引入到生产树2中。如可见那样，流体可通过流体供应管线22引入到流体注入系统中，该管线将流体注入系统与在另一个位置(未示出)处比如海表面处的流体源连接。流体供应管线22通过连接器24与生产树2连通。在示例性实施方式中，连接器24为环形，并在内圆周上包括夹子(未示出)，该内圆周选择性地附接到生产树2的芯轴6的外圆周上。在一个实施例中，连接器24可以是MDH4连接器。连接器24可选择地适于与不同功能的封装一起使用。此外，不同连接器可用于将流体供应管线22连接到不同类型的生产树。比如，尽管图1所示生产树是水平树，但是本发明的流体注入系统也可以与具有竖直构造的树一起使用。
[0018]如图2所示，流体供应管线22可包括控制流经流体供应管线22的流体流的一个或更多阀。比如，流体供应管线22可包括隔离阀26和/或止回阀28。此外，流体注入系统可基于生产树2的类型和结构而包括额外的部件。比如，如果生产树在芯轴6顶部具有塞30，系统可包括比如在美国专利N0.7240736和6968902中公开的塞移除工具32。同样，远程操作车辆(ROV)载体34可包括在系统中。此外，流体注入系统可包括安全装置，比如，紧急快速切断器36，以保证可靠的切断。
[0019]图2所示的流体注入系统的一个优势在于所有的必要结构(如，供应管线22，隔离阀26，止回阀2