专利名称：用于控制流入到油和/或气生产井的流体流的方法
技术领域：
本发明的背景技术本发明涉及一种用于控制流入一个油和/或气生产井的流体流的方法，采用一个或一个以上的控制阀，控制阀控制流体从储集地层进入井的流入区域的一个或者一个以上轴向间隔段的流入。
这样一种方法从下述专利已知，例如美国专利4,714,117和5,447,201，欧洲专利申请No.0588421以及英国专利申请2,320,938。
从这些现有技术知道的方法中，一个或数个控制阀被调节使得不期望的流体例如水和/或气的产生被减少，并且流体的流入采取基本上静态的方式，沿着井的流入区域的长度相等。
特别是在水平的井中，有一个长的水平流入区域，流入区域中流体的生产倾向于井的跟部比井的端部大。流体的这样的不等的流动的结果是，水和/或气锥(coning)以及最终水和/或气突破(breakthrough)的风险靠近井的跟部比靠近井的端部大。
已知的流入相等化平衡法确实减小了在靠近井的跟部处的水和/或气锥形成的风险，但是大大降低了井的生产率，并且在水和/或气突破发生以后不能充分减小产生的水和/或气的量。
本发明的目的是克服现有技术系统中的问题，提供一种油或者气生产方法，减少水和/或气锥的问题以及来自高渗透储层的高的流体流入量的问题，只使井的生产率降低很小。
发明概述在根据本发明的方法中，从储层进入井的流入区域的一个或者一个以上轴向间隔区域的流体的流入，是由一个或一个以上的控制阀控制的，阀的开口是被周期地改变的。
优选的是，所述阀的至少一个的打开是根据一选定的型式周期地改变的，该选定的型式影响沿流入区域长度的流入剖面(inflowprofile)，使得产生一个最大的流入量的区域，其沿着所述流入区域的长度周期地来回移动。
因此，代之以整平沿流入区域的长度的流入剖面，在流入剖面中产生一个峰值，该峰值沿着所述流入区域的长度周期地来回移动。
这样一种周期地移动的流体流入峰值可以由不同的方法实现。
在根据本发明的方法的第一种优选实施例中，井的流入区域包括一个生产管道或者衬套，该生产管道或者衬套的外表面设置多个轴向间隔的封隔器，封隔器将一个围绕所述管道的环形空间分成一系列轴向间隔的水力地分隔开的环形流入段，并且其中从所述流入段的至少一个进入生产管道或者衬套的流体的流入量由一个阀控制，阀的开口周期地改变。
在这样的情况下，通过顺序地将阀本体在一个打开位置和一个关闭位置之间切换，所述阀的开口周期地改变。
可选择地，来自于若干个轴向间隔的环形流入段的流体的流入由若干个阀控制，这些阀控制流体从不同的段进入到生产管道或者衬套的内部的流入，以及这些阀的数个开口周期地变化，使得至少一个阀在至少一段时间期间内关闭，而一个或者一个以上的其它阀在该时间期间内是打开的。
在根据本发明的方法的第二个优选的实施例中，井的流入区域包括一个生产管道，生产管道具有一个打开的下端，在该生产管道中，一个流入控制阀被设置在与所述打开的下端轴向间隔的地方，并且其中所述流入控制阀的开口被周期地调节，从而周期地在靠近阀与靠近管道的打开的下端的位置之间来回改变从储集地层进入一个围绕生产管道的环形空间的流体的最大流入量的点。
在此情况下，流入量控制阀的开口以基本上正弦曲线的方式周期地改变。
下面参照附图更详细地描述根据本发明的方法。
图1是一个井的流入区域的纵向剖视图，其中流体流入沿着所述流入区域周期地来回移动；图2是另一个井的流入区域的纵向剖视图，其中流体流入沿着所述流入区域周期地来回移动。
现在参见图1，其中示出了一个油和/或气生产井1，其具有基本上竖直的上段2和一个形成井的流入区域3的基本上水平的下段。流入区域3可以是无套管的，或者装备一个带孔的衬套4。作为选择，流入区域3可以用割缝衬管和砾石充填物封闭，和/或由一个预先钻孔的可渗透的衬套封闭。
一个生产管道5穿过一个封隔器6延伸进入到流入区域3，封隔器6靠近井的跟部7。一个可调的流入控制阀8位于生产管道5中，在封隔器6的上游。此阀8被周期地打开和关闭，优选采取连续可变的型式。阀8的这样的周期打开和关闭的结果是，进入管道5与带孔的衬套4之间的环形空间的流体的最大流入量的区域9会沿流入区域3的长度的至少部分来回周期地移动，如虚线箭头11所示。
流入井的流体的最大流入量的区域的所述周期移动的结果是，采用简单和有效的方式，使得在围绕井1的储集地层12中形成水和/或气锥的风险降低。
如果需要，封隔器6和流入控制阀8可以设置在井的竖直段，刚好在跟部7上方，以利于阀8用钢丝绳起下的设备的维护、检查和/或更换。阀8可以是可用钢丝绳收回的阀，安装在一个侧腔(sidepocket)中，如美国专利5,535,828中公开的。
图2表示另一个井的构造，其中采用了根据本发明的方法。在图2示出的井20中，一个生产管道21穿过一个封隔器22延伸到一个流入区域，该流入区域由一个有孔的衬套23封闭。
环形空间24由一系列轴向相隔的封隔器25分成一系列轴向间隔的段24A-D等。在各对相邻的封隔器25之间，管道设置有一个流入控制阀26，在生产期间，该阀周期地打开和关闭。通过在不同的瞬间周期地打开和关闭各阀26，优选地采取顺序地沿上游或下游方向关闭各阀26，流入井20的最大流体流入量的点29周期地变化，如虚线箭头30所示。
权利要求
1.一种用于通过一个或一个以上的控制阀控制进入一个油和/或气生产井的流体流的方法，控制阀控制从储集地层进入井的流入区域的一个或者一个以上轴向间隔区域的流体的流入，其中所述阀中的至少一个的开口是周期地改变的。
2.如权利要求1的方法，其中所述阀中的至少一个的开口是根据一选定的型式周期地改变的，该选定的型式影响沿流入区域的长度的流入剖面，使得产生一个沿着所述流入区域的长度周期地来回移动的最大的流入量的区域。
3.如权利要求1的方法，其中井的流入区域包括一个生产管道或者衬套，该生产管道或者衬套在其外表面设置多个轴向间隔的封隔器，这些封隔器将一个围绕所述管道的环形空间分隔成一系列轴向间隔的水力地分隔开的环形流入段，并且其中从所述流入段的至少一个进入生产管道或者衬套的流体的流入量由一个阀控制，该阀的开口周期地改变。
4.如权利要求3的方法，其中通过将阀本体在一个打开位置和一个关闭位置之间切换，所述阀的开口周期地改变。
5.如权利要求4的方法，其中来自于若干个轴向间隔的环形流入段的流体的流入由若干个阀控制，这些阀控制从不同的流入段进入到生产管道或者衬套的内部的流体的流入，以及这些阀的开口周期地变化，使得至少一个阀在至少一段时间期间的至少部分内关闭，而一个或者一个以上的其它阀在此期间是打开的。
6.如权利要求1的方法，其中井的流入区域包括一个生产管道，其具有一个打开的上游端，在该生产管道中，一个流入控制阀被设置在与所述打开的上游端轴向间隔开的地方，并且其中所述流入控制阀的开口被周期地调节，从而周期地在靠近阀与靠近管道的打开的下端的位置之间来回改变从储集地层进入一个围绕生产管道的环形空间的流体的最大流入量的点。
7.如权利要求6的方法，其中流入控制阀的开口以基本上正弦曲线的型式周期地改变。
8.如权利要求1的方法，其中至少一个阀的开口响应一个或者一个以上物理参数的测量值例如流体流量、成分、温度和/或压力而改变。
9.如权利要求3和8的方法，其中响应一个或者一个以上物理参数的测量值首先是最下游的阀被关闭，已关闭的阀的上游最接近的阀也关闭，然后下一个阀也关闭，并且沿上游方向的接下来的阀的关闭的所述顺序继续，直到只有最上游的阀打开，随之所有的阀被再打开以及分段关闭最下游阀的周期重复至少一个。
10.一种适合于应用根据权利要求6的方法的井系统，包括一个流入区域，其中插入一个生产管道，该管道由一个环形空间围绕，在使用中流体流入到井中时流入该环形空间，该环形空间在其下游端由一个环形封隔器密封，该管道上游位置以及接近封隔器处设置有流入控制阀，用于控制从环形空间进入管道内部邻近封隔器处的流体的流入量，其中所述管道具有一个打开的上游并且其布置成与所述环形空间流体连通。
全文摘要
通过周期地改变一个或者一个以上控制阀的开口，使从一个油和/或气储集地层进入一个油和/或气生产井的流体流入，沿着井的流入区域的长度周期地来回移动。
文档编号E21B43/12GK1491314SQ02805134
公开日2004年4月21日 申请日期2002年2月19日 优先权日2001年2月19日
发明者鲁洛夫·达令, 文森特·S·德罗珀特, 卡洛斯·A·格兰特, 邓肯·I·格林－阿米塔格, 约翰·D·詹森, 阿詹·M·瓦根福尔特, A 格兰特, S 德罗珀特, D 詹森, I 格林-阿米塔格, M 瓦根福尔特, 鲁洛夫 达令 申请人:国际壳牌研究有限公司