多孔介质筛制造技术

技术编号:14783960 阅读:78 留言:0更新日期:2017-03-10 10:35
本发明专利技术的某些方案和实施例针对一种多孔介质筛,这种多孔介质筛可被设置在穿过流体生产层的井眼中。所述多孔介质筛可包括多孔介质和保持结构。所述多孔介质可以是具有一个或多个孔的材料。所述一个或多个孔可适于允许流体流过所述多孔介质,并防止一种或多种颗粒流过所述多孔介质。所述保持结构可适于将所述多孔介质保持在沿周向包围管柱的一段的位置,并防止所述多孔介质的膨胀。所述保持结构可包括罩和一个或多个封堵器。所述罩可适于沿周向包围多孔介质。每个封堵器可适于在所述多孔介质的边缘处沿周向包围管柱的所述段。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体而言涉及在从地层中的井眼产出流体期间用于控砂的装置,更具体地、但非排它性地涉及能够过滤来自生产井中的地层流体的颗粒物质的多孔介质筛
技术介绍
在从穿越地层的井系统产出碳氢化合物的期间,可能会产出例如砂之类的颗粒物质。井系统可包括用于控砂的装置和过程。砂的产出会制约生产率、侵蚀井系统的组件、妨碍井眼通道、干扰井下设备的工作并且存在清理的困难。控砂可包括防止来自地层的砂、淤泥或其它颗粒进入井系统的井眼或靠近井眼的区域。控砂可减少或防止砂和其它颗粒移动到靠近井眼的区域中,砂和其它颗粒迁移到靠近井眼的区域中,以避免制约流体从地层的产出。在一些地层中,控砂能够有助于保持地层中的围绕井眼的流体储藏结构。人们期望能够防止从穿越含烃地层的井产出颗粒物质。
技术实现思路
在一些实施例中,提供一种多孔介质筛,该多孔介质筛能设置在穿过流体生产层(fluid-producing formation,流体产出地层)的井眼中。该多孔介质筛可包括多孔介质(例如泡沫状材料(foam,海绵状物))和保持结构。该多孔介质可以是包括一个或多个孔的材料。所述一个或多个孔可适于允许流体流过该多孔介质,并防止一种或多种颗粒流过该多孔介质。该保持结构可适于将该多孔介质保持在沿周向包围管柱的一段的位置。该保持结构还可适于防止该多孔介质的径向膨胀或该多孔介质的轴向膨胀。对这些说明性的方案和特征的述及并非是要限制或限定本专利技术,而是要提供多个示例来帮助理解本申请所公开的创造性概念。在参阅整个申请文件之后,应易于领会本专利技术的其它方案、优点以及特征。附图说明图1为具有根据本专利技术一个实施例的多孔介质筛的井系统的示意图。图2为具有根据本专利技术一个实施例的多孔介质筛的一段管柱的局部立体图。图3为具有根据本专利技术一个实施例的多孔介质筛的一段管柱的纵向剖视图。图4为具有根据本专利技术一个实施例的多孔介质筛的一段管柱的横向剖视图。图5为具有根据本专利技术一个实施例的一段管柱的立体图,在该管柱的该段的开口内具有多孔介质。图6为具有根据本专利技术一个实施例的一段管柱的纵向剖视图,在该管柱的该段的开口内具有多孔介质。图7为具有根据本专利技术一个实施例的一段管柱的横向剖视图,在该管柱的该段的开口内具有多孔介质。图8示出可用作根据本专利技术一个实施例的多孔介质筛的多孔介质的碳泡沫(carbon foam)。图9示出根据本专利技术一实施例的可用作多孔介质筛的多孔介质的碳化硅泡沫。具体实施方式本专利技术的某些方案和实施例针对一种多孔介质筛,该多孔介质筛可被设置在穿过流体生产层的井眼中。该多孔介质筛可包括多孔介质,例如金属泡沫或其它泡沫状材料。该多孔介质可包括直径适当的多个孔,以防止或阻挡来自地层的产出流体中的颗粒进入井系统中的管柱的一段中,并允许产出流体流入管柱。保持结构(例如刚性罩)可防止多孔介质膨胀。与例如使用由不可渗透材料形成的一系列金属网孔过滤层的可膨胀防砂筛组件相比,使用由防止多孔介质膨胀的保持结构约束的多孔介质可提供更简单和成本更低的控砂方案。该多孔介质筛可包括具有一个或多个孔的多孔介质。该多孔介质可以是例如包括具有一系列孔的连续材料的蜂窝状结构。该连续材料可提供一框架,多个孔可位于该框架中。孔可以是连续材料内的空的空间。上述多孔介质的示例可包括但不限于固体材料或泡沫状材料。上述孔可互相连接使得这些孔形成一系列穿过该多孔介质的通道,使得流体或其它物质可移动穿过此材料。由多个孔形成的一系列的通道和由连续材料提供的框架可以是连续的,以形成两个彼此贯穿的连续体。该多孔介质的孔可适于允许流体流过该多孔介质,并防止颗粒流过该多孔介质。多孔介质的示例可包括(但不限于)碳泡沫、硅泡沫、碳化硅泡沫、金属泡沫、聚脂泡沫、聚氨酯泡沫、具有可溶性多孔介质的环氧树脂、硅碳泡沫等。基于待筛出的颗粒的预期颗粒尺寸和给定地层的产出流体的粘度,可以改变多孔介质的孔隙率(porosity)。术语“孔隙率”可指的是材料中的孔的度量(measurement),表示空的空间的体积与总体积之比的百分数。还可以改变多孔介质中的孔的平均尺寸。多孔介质的一个示例是具有孔隙率的金属泡沫,其中金属泡沫的体积的75%至95%包括空的空间,平均孔尺寸为5至10毫米。多孔介质的另一示例是具有孔隙率的碳泡沫,其中金属泡沫的体积的3%包括空的空间,平均孔尺寸是0.1毫米。产出流体的粘度会阻碍产出流体移动或流动。例如,重质原油可具有大于十厘泊的高粘度。多孔介质可被选择和/或制造成具有这样的孔隙率和平均孔尺寸:其使得从地层产出的产出流体的粘度不会妨碍产出流体流过多孔介质。多孔介质可被选择和/或制造成具有能够防止产出流体中的颗粒流过多孔介质的孔隙率和平均孔尺寸。基于可能设置多孔介质筛的地层的特性(例如地层中的砂粒的平均直径),可以更改多孔介质的孔隙率和平均孔尺寸。该多孔介质筛可被构造成联接到管柱中的一段。多孔介质筛可以与管柱的该段一起安装到井系统中。该多孔介质筛可包括保持结构。该保持结构可将多孔介质保持在沿周向包围管柱的一段的位置。该保持结构可防止多孔介质沿径向或轴向之一膨胀或沿这两个方向同时膨胀。多孔介质沿径向膨胀可包括多孔介质沿从管柱的外径到地层的方向膨胀。多孔介质沿轴向膨胀可包括多孔介质沿基本上与井眼中的管柱的方向平行的方向膨胀。该保持结构可被构造成附接或联接到设置在穿过流体生产层的井眼中的管柱的一段,使得该保持结构与该管柱的该段保持附接。在一些实施例中,将保持结构附接或联接到管柱的一段可防止保持结构从多孔介质筛上被移除,由此永久地防止多孔介质膨胀。该保持结构可包括罩。该罩可适于沿周向包围多孔介质。该罩可包括适于彼此联接的一系列的绳索(strand)。每根绳索可由任何合适的非渗透性的、且为刚性或半刚性材料(例如金属)构成。罩的这些绳索可被分隔开以允许流体和颗粒穿过这些绳索之间的空间。该罩可防止多孔介质沿径向膨胀。在部署(铺设)期间,该罩可保护多孔介质。该罩还可以保护联接到在井眼系统中被移动或被操纵的管段的多孔介质。对多孔介质的保护可包括在将管柱的一段插入或操纵进入井眼期间防止损坏多孔介质。该罩可以是固体材料,其具有允许流体和颗粒流过该罩的开口。该保持结构还可包括一个或多个封堵器。封堵器(例如环状件)可适于沿周向包围管柱的一段。该封堵器可使用任何合适的材料(例如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔介质筛,该多孔介质筛被构造为设置在穿过流体生产层的井眼中,所述多孔介质筛包括:多孔介质,包括具有一个或多个孔的泡沫状材料,所述孔适于允许流体流过所述多孔介质并且防止一种或多种颗粒流过所述多孔介质;以及保持结构,其适于允许所述流体从所述流体生产层流到所述多孔介质,并且还适于将所述多孔介质保持在沿周向包围设置在所述流体生产层中的管柱的一段的位置,并且所述保持结构适于防止所述多孔介质膨胀。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种多孔介质筛,该多孔介质筛被构造为设置在穿过流体生产层的井
眼中,所述多孔介质筛包括:
多孔介质,包括具有一个或多个孔的泡沫状材料,所述孔适于允许流体
流过所述多孔介质并且防止一种或多种颗粒流过所述多孔介质;以及
保持结构,其适于允许所述流体从所述流体生产层流到所述多孔介质,
并且还适于将所述多孔介质保持在沿周向包围设置在所述流体生产层中的管
柱的一段的位置,并且所述保持结构适于防止所述多孔介质膨胀。
2.根据权利要求1所述的多孔介质筛,其中,所述泡沫状材料包括连续
材料,其中,所述一个或多个孔中的每个孔均包括位于所述连续材料内的、
空的空间。
3.根据权利要求1所述的多孔介质筛,其中,所述多孔介质包括碳泡沫。
4.根据权利要求1所述的多孔介质筛,其中,所述多孔介质包括硅泡沫。
5.根据权利要求1所述的多孔介质筛,其中,所述多孔介质包括金属泡
沫。
6.根据权利要求1所述的多孔介质筛,其中,所述多孔介质包括聚氨酯
泡沫。
7.根据权利要求1所述的多孔介质筛,其中,所述保持结构包括罩,所
述罩适于沿周向包围所述多孔介质并防止所述多孔介质沿径向膨胀,所述罩
包括多个绳索,所述多个绳索中的每个绳索均适于联接到所述多个绳索中的
至少另一个绳索,所述多个绳索中的每个绳索包括非渗透的刚性材料。
8.根据权利要求7所述的多孔介质筛,其中,所述保持结构还包括封堵
器,所述封堵器位于所述多孔介质的一个或多个边缘,所述封堵器包括另外
的非渗透的刚性材料,所述封堵器适于防止所述多孔介质沿轴向膨胀。
9.根据权利要求8所述的多孔介质筛,其中,所述封堵器适于沿周向包
围所述管柱的所述段。
10.根据权利要求1所述的多孔介质筛,其中,所述多孔介质筛被构造
成联接到所述管柱的所述段。
11.一种生产管系统,包括:
管柱的一段,构造为设置在穿过流体生产层的井眼中;以及
多孔介质筛,构造成联接到所述管柱的所述段,所述多孔介质筛包括:
多孔介质,所述多孔介质具有一个或多个孔,所述孔适于允许流体
流过所述多孔介质并且防止一种或多种颗粒流过所述多孔介质,以及
保持结构,其适于允许所述从所述流体生产层流到所述多孔介质,
并且还适于将所述多孔介质保持在沿周向包围所述管柱的所述段的位
置,并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员:让马克·洛佩斯赵亮卢克·威廉·霍尔德曼
申请(专利权)人:哈利伯顿能源服务公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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