用于控制烃的生产的系统和方法技术方案

提供了一种用于在从含烃储层回收烃期间控制材料向生产井中的流入的系统和方法。该系统包括构造成对来自含烃储层的蒸汽流和热水流进行限制的流量控制装置。

Systems and methods for controlling hydrocarbon production

A system and method for controlling material inflow into production wells during hydrocarbon recovery from hydrocarbon-bearing reservoirs are provided. The system includes flow control devices constructed to limit steam and hot water flows from hydrocarbon-bearing reservoirs.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制烃的生产的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2016年8月30日提交的加拿大专利申请No.2,940,953和于2016年8月30日提交的美国专利申请No.15/252,069的优先权和权益，这两个专利申请中的每一者均通过参引整体并入本文。
本公开涉及用于对从含烃储层生产流体成分的生产速率进行调节的系统和方法。蒸汽辅助重力泄油(“SAGD”)使用一对井来从含烃储层生产烃。通常，该井对包括在竖向上彼此间隔开的两个水平井，其中，上井用于将蒸汽注入到储层中(“注入井”)且下井用于生产烃(“生产井”)。蒸汽操作成在储层中形成蒸汽室，并且来自蒸汽的热操作成使烃的粘度降低，从而允许进行重力排泄并且由此从生产井生产。所生产的流体通常包括烃与水的混合物，其中水包括通过蒸汽的冷凝而形成的水(被称为“所生产的水”)然而，在一些情况下，蒸汽被与烃混合物一起生产。在这种情况下，所注入的蒸汽还未被提供有足够的时间和机会来供应其热以实现使储层内的烃移动的目的。因此，这种热被浪费，从而导致小于期望的蒸汽-油比率。在相对较热的水被与储层流体一起生产时也存在类似的担忧。在这些情况下，生产率可能需要被降低以避免因进入的蒸汽或被闪蒸而变成蒸汽的热水损坏尾管、泵或其他设备。即使在这意味着井的某些部分仍然较冷的情况下可能也必须如此。另一个担忧在于可能被夹带在所产生的蒸汽内的固体颗粒。这些固体颗粒可能会导致用于将所生产的流体引导到井上的井下部件的腐蚀。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种用于从含烃储层生产流体的系统，该系统包括：生产管道，该生产管道用于从含烃储层生产流体；流量控制装置，该流量控制装置用于对从含烃储层流向生产管道的流体的流量进行调节，该流量控制装置包括入口、上游流体通道、轴向对齐的流体通道分支、成角度的流体通道分支，入口用于接收来自含烃储层的流体，上游流体通道用于对已经由入口接收到的流体进行引导；轴向对齐的流体通道分支设置成与生产管道流体连通；成角度的流体通道分支设置成与生产管道流体连通；其中，上游流体通道在分支点处至少分支成轴向对齐的流体通道分支和成角度的流体通道分支，并且其中，轴向对齐的流体通道分支和成角度的流体通道分支中的每一者均独立地且至少部分地从分支点延伸至生产管道；轴向对齐的流体通道分支的轴线相对于上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置，以及成角度的流体通道分支的轴线相对于上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置。在一些实施方式中，该系统其中：轴向对齐的流体通道分支的自分支点延伸的部分的轴线与上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线大致对齐。在一些实施方式中，成角度的流体通道分支的自分支点延伸的部分的轴线相对于上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线大致正交地设置。在一些实施方式中，轴向对齐的流体通道分支构造成所提供的对流体流的阻力是成角度的流体通道分支构造成所提供的对流体的阻力的至少1.1倍大。在一些实施方式中，沿着轴向对齐的流体通道分支的轴线测量的轴向对齐的流体通道分支的长度大于沿着成角度的流体通道分支的轴线测量的成角度的流体通道分支的长度。在一些实施方式中，沿着轴向对齐的流体通道分支的轴线测量的轴向对齐的流体通道分支的长度是沿着成角度的流体通道分支的轴线测量的成角度的流体通道分支的长度的至少两(2)倍大。在一些实施方式中，流体入口通道部分被分支成轴向对齐的流体通道分支和成角度的流体通道分支的这种分支由T形配件限定。在一些实施方式中，注入管道用于供给移动流体以实现含烃储层中的烃的移动，从而使得所移动的烃被朝向生产管道引导。在一些实施方式中，注入管道和生产管道限定SAGD井对，使得注入管道设置在注入井内，注入井设置在生产管道所设置的生产井的上方。在一些实施方式中，注入管道和生产管道设置在同一井内。在一些实施方式中，流量控制装置还包括横穿装置的流体通道。横穿装置的流体通道包括上游流体通道和轴向对齐的流体通道分支且还由收缩的通道部分限定。收缩的通道部分的至少一部分限定在分支点的上游，其中，收缩的通道部分的通流截面积小于横穿装置的流体通道的设置在收缩的通道部分的上游的部分的通流截面积。在一些实施方式中，分支点设置在收缩的通道部分内。在一些实施方式中，设置在收缩的通道部分的下游的横穿装置的流体通道部分的通流截面积大于收缩的通道部分的通流截面积。在一些实施方式中，轴向对齐的流体通道分支设置在收缩的通道部分的下游而使得轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于收缩的通道部分的通流截面积。在一些实施方式中，轴向对齐的流体通道分支设置在收缩的通道部分的下游而使得轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于收缩的通道部分的通流截面积；并且其中，分支点设置在收缩的通道部分的下游而使得分支点被设置于具有比收缩的通道部分的通流截面积大的通流截面积的横穿装置的流体通道部分内。在另一方面，提供了一种用于从含烃储层生产流体的系统，该系统包括：生产管道，该生产管道用于从含烃储层生产流体；流量控制装置，该流量控制装置用于对从含烃储层流向生产管道的流体的流量进行调节，该流量控制装置包括入口、横穿装置的流体通道和收缩的通道部分，入口用于接收来自含烃储层的流体，横穿装置的流体通道从入口延伸至生产管道，横穿装置的流体通道包括上游流体通道、轴向对齐的流体通道分支和成角度的流体通道分支，上游流体通道用于对已经由入口接收到的流体进行引导，轴向对齐的流体通道分支设置成与生产管道流体连通，成角度的流体通道分支设置成与生产管道流体连通；收缩的通道部分，收缩的通道部分的通流截面积比收缩的通道部分的上游的通流截面积小，其中，上游流体通道部分在分支点处至少分支成轴向对齐的流体通道分支和成角度的流体通道分支，并且其中，轴向对齐的流体通道分支和成角度的流体通道分支中的每一者均独立地且至少部分地从分支点延伸至生产管道；流体通道分支的自分支点延伸的轴线相对于上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置，成角度的流体通道分支的部分的轴线相对于上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置；以及收缩的通道部分的至少一部分被限定在分支点的上游。在一些实施方式中，分支点设置在收缩的通道部分内。在一些实施方式中，设置在收缩的通道部分的下游的横穿装置的流体通道部分的通流截面积大于收缩的通道部分的通流截面积。在一些实施方式中，轴向对齐的流体通道分支设置在收缩的通道部分的下游而使得轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于收缩的通道部分的通流截面积。在一些实施方式中，轴向对齐的流体通道分支设置在收缩的通道部分的下游而使得轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于收缩的通道部分的通流截面积，并且其中，分支点设置在收缩的通道部分的下游而使得分支点被设置于具有比收缩的通道部分的通流截面积大的通流截面积的横穿装置的流体通道部分内。在一些实施方式中，轴向对齐的流体通道分支的自分支点延伸的部分的轴线与上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线大致对齐。在一些实施方式中，成角度的流体通道分支的自分支点延伸的部分的轴线相对于上游流体通道的延伸至分支点的部分的轴线大致正交地设置。在一些实施方式中，流体入口通道部分被分支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从含烃储层生产流体的系统，所述系统包括：生产管道，用于从含烃储层生产流体；流量控制装置，用于对从所述含烃储层流向所述生产管道的流体的流量进行调节，所述流量控制装置包括：入口，用于接收来自所述含烃储层的流体；上游流体通道，用于对已经由所述入口接收到的所述流体进行引导；轴向对齐的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；成角度的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；其中，所述上游流体通道在分支点处至少分支成所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支，并且其中，所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支中的每一者均独立地且至少部分地从所述分支点延伸至所述生产管道；所述轴向对齐的流体通道分支的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置，以及所述成角度的流体通道分支的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.30 CA 2,940,953;2016.08.30 US 15/252,0691.一种用于从含烃储层生产流体的系统，所述系统包括：生产管道，用于从含烃储层生产流体；流量控制装置，用于对从所述含烃储层流向所述生产管道的流体的流量进行调节，所述流量控制装置包括：入口，用于接收来自所述含烃储层的流体；上游流体通道，用于对已经由所述入口接收到的所述流体进行引导；轴向对齐的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；成角度的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；其中，所述上游流体通道在分支点处至少分支成所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支，并且其中，所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支中的每一者均独立地且至少部分地从所述分支点延伸至所述生产管道；所述轴向对齐的流体通道分支的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置，以及所述成角度的流体通道分支的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述轴向对齐的流体通道分支的自所述分支点延伸的部分的轴线与所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线大致对齐。3.根据权利要求1或权利要求2所述的系统，其中，所述成角度的流体通道分支的自所述分支点延伸的部分的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线大致正交地设置。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的系统，其中，所述轴向对齐的流体通道分支被构造成所提供的对流体流的阻力是所述成角度的流体通道分支被构造成所提供的对流体的阻力的至少1.1倍大。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，沿着所述轴向对齐的流体通道分支的所述轴线测量的所述轴向对齐的流体通道分支的长度大于沿着所述成角度的流体通道分支的所述轴线测量的所述成角度的流体通道分支的长度。6.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，沿着所述轴向对齐的流体通道分支的所述轴线测量的所述轴向对齐的流体通道分支的长度是沿着所述成角度的流体通道分支的所述轴线测量的所述成角度的流体通道分支的长度的至少两倍大。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中，所述流体入口通道部分被分支成所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支的这种分支由T形配件限定。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，还包括注入管道，所述注入管道用于供给移动流体以实现所述含烃储层中的烃的移动，从而使得所移动的烃被朝向所述生产管道引导。9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述注入管道和所述生产管道限定SAGD井对，使得所述注入管道设置在注入井内，所述注入井设置在所述生产管道所设置的生产井的上方。10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述注入管道和所述生产管道设置在同一井内。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的系统，其中，所述流量控制装置还包括横穿装置的流体通道，其中，所述横穿装置的流体通道包括所述上游流体通道和所述轴向对齐的流体通道分支且还由收缩的通道部分限定，其中，所述收缩的通道部分的至少一部分被限定在所述分支点的上游，其中，所述收缩的通道部分的通流截面积小于设置在所述收缩的通道部分的上游的横穿装置的流体通道部分的通流截面积。12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述分支点设置在所述收缩的通道部分内。13.根据权利要求11或权利要求12所述的系统，其中，设置在所述收缩的通道部分的下游的横穿装置的流体通道部分的通流截面积大于所述收缩的通道部分的通流截面积。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述轴向对齐的流体通道分支设置在所述收缩的通道部分的下游而使得所述轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于所述收缩的通道部分的通流截面积。15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述轴向对齐的流体通道分支设置在所述收缩的通道部分的下游而使得所述轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于所述收缩的通道部分的通流截面积；并且其中，所述分支点设置在所述收缩的通道部分的下游而使得所述分支点被设置于具有比所述收缩的通道部分的通流截面积大的通流截面积的横穿装置的流体通道部分内。16.一种用于从含烃储层生产流体的系统，所述系统包括：生产管道，用于从含烃储层生产流体；流量控制装置，用于对从所述含烃储层流向所述生产管道的流体的流量进行调节，所述流量控制装置包括：入口，用于接收来自所述含烃储层的流体；横穿装置的流体通道，从所述入口延伸至所述生产管道，所述横穿装置的流体通道包括：上游流体通道，用于对已经由所述入口接收到的所述流体进行引导；轴向对齐的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；成角度的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；收缩的通道部分，其通流截面积比所述收缩的通道部分的上游的通流截面积小；其中，所述上游流体通道部分在分支点处至少分支成所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支，并且其中，所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支中的每一者均独立地且至少部分地从所述分支点延伸至所述生产管道；所述流体通道分支的自所述分支点延伸的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置，所述成角度的流体通道分支的部分的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置；以及所述收缩的通道部分的至少一部分被限定在所述分支点的上游。17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述分支点设置在所述收缩的通道部分内。18.根据权利要求16或17所述的系统，其中，设置在所述收缩的通道部分的下游的所述横穿装置的流体通道部分的通流截面积大于所述收缩的通道部分的通流截面积。19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述轴向对齐的流体通道分支设置在所述收缩的通道部分的下游而使得所述轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于所述收缩的通道部分的通流截面积。20.根据权利要求16所述的系统，其中，所述轴向对齐的流体通道分支设置在所述收缩的通道部分的下游而使得所述轴向对齐的流体通道分支的通流截面积大于所述收缩的通道部分的通流截面积，并且其中，所述分支点设置在所述收缩的通道部分的下游而使得所述分支点被设置于具有比所述收缩的通道部分的通流截面积大的通流截面积的横穿装置的流体通道部分内。21.根据权利要求16至20中的任一项所述的系统，其中，所述轴向对齐的流体通道分支的自所述分支点延伸的部分的轴线与所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线大致对齐。22.根据权利要求16至21中的任一项所述的系统，其中，所述成角度的流体通道分支的自所述分支点延伸的部分的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线大致正交地设置。23.根据权利要求16至22中的任一项所述的系统，其中，所述流体入口通道部分被分支成所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支的这种分支由T形配件限定。24.根据权利要求16至23中的任一项所述的系统，还包括注入管道，所述注入管道用于供给移动流体以实现烃的移动，从而使得所移动的烃被朝向所述生产管道引导。25.根据权利要求24所述的系统，其中，所述注入管道和所述生产管道限定SAGD井对，使得所述注入管道设置在注入井内，所述注入井位于所述生产管道所设置的生产井的上方。26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述注入管道和所述生产管道设置在同一井内。27.一种从含烃储层生产重油的方法，包括：在所述含烃储层内设置注入管道和生产管道；提供用于对从所述含烃储层流向所述生产管道的流体的流量进行调节的流量控制装置，所述流量控制装置包括：入口，用于接收来自所述含烃储层的流体；上游流体通道，用于对已经由所述入口从所述含烃储层接收到的流体进行引导；轴向对齐的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；成角度的流体通道分支，被设置成与所述生产管道流体连通；其中，所述上游流体通道在分支点处至少分支成所述轴向对齐的流体通道分支和所述成角度的流体通道分支；所述轴向对齐的流体通道分支的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置，以及所述成角度的流体通道分支的轴线相对于所述上游流体通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置，经由所述注入管道将蒸汽注入到所述储层中以使得产生移动的沥青；并且使得：(a)包括重油和冷凝蒸汽的储层流体混合物通过所述生产管道被生产，并且所述储层流体混合物在所述流量控制装置的上游被引导穿过所述生产管道；(b)蒸汽被引导穿过所述流量控制装置的所述分支点从而产生文丘里效应；以及响应于所述文丘里效应，诱使所生产的储层流体混合物的至少一部分储层流体混合物从所述生产管道并穿过所述成角度的流体通道分支流入所述分支点以用于与所述蒸汽中的至少一部分蒸汽混合，从而使得产生混合流且所述混合流被引导穿过所述轴向对齐的流体通道分支；以及从所述生产井至少回收所述重油。28.一种用于从含烃储层生产流体的系统，所述系统包括：生产管道，用于从含烃储层生产流体；流量控制装置，用于对从所述含烃储层流向所述生产井的流体的流量进行调节，所述流量控制装置包括：入口，用于接收来自所述含烃储层的流体；上游流体引导通道，用于对由所述入口接收到的所述流体进行引导；流阻尼室；流体连接器通道分支，实现所述上游流体引导通道与所述流阻尼室之间的流体连通；连接生产管道的通道分支，延伸至所述生产管道并实现所述上游流体引导通道与所述生产管道之间的流体连通；其中，所述上游流体引导通道在下游分支点处至少分支成所述流体连接器通道分支和所述连接生产管道的通道分支；所述流体连接器通道分支的轴线相对于所述上游流体引导通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置；以及所述连接生产管道的通道分支的轴线相对于所述上游流体引导通道的延伸至所述下游分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置。29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述流体连接器通道分支的自所述下游分支点延伸的部分的轴线设置成与所述上游流体引导通道的延伸至所述下游分支点的部分的轴线大致对齐；并且其中，所述连接井的通道分支的自所述下游分支点延伸的部分的轴线相对于所述上游流体引导通道的延伸至所述下游分支点的部分的轴线大致正交地设置。30.根据权利要求28或权利要求29所述的系统，其中，所述流阻尼室包括沿着所述流体连接器通道分支的自所述分支点延伸的部分的轴线延伸的与至少一倍的所述上游流体引导通道的直径相等的尺寸。31.根据权利要求28至30中的任一项所述的系统，其中，所述流阻尼室包括与至少一倍的所述上游流体引导通道的直径相等的直径。32.一种从含烃储层生产沥青的方法，包括：在所述含烃储层内设置注入管道和生产管道；提供用于对从所述含烃储层流向所述生产管道的流体的流量进行调节的流量控制装置，所述流量控制装置包括：入口，用于接收来自所述含烃储层的流体；上游流体引导通道，用于对由所述入口接收到的所述流体进行引导；流阻尼室；流体连接器通道分支，实现所述上游流体引导通道与所述流阻尼室之间的流体连通；连接生产管道的通道分支，延伸至所述生产管道并实现所述上游流体引导通道与所述生产管道之间的流体连通；其中，所述上游流体引导通道在下游分支点处至少分支成所述流体连接器通道分支和所述连接生产管道的通道分支；所述流体连接器通道分支的轴线相对于所述上游流体引导通道的延伸至所述分支点的部分的轴线以大于165度的钝角设置；以及所述连接生产管道的通道分支的轴线相对于所述上游流体引导通道的延伸至所述下游分支点的部分的轴线以45度与135度之间的角度设置；将蒸汽注入到所述储层中以使得产生储层流体混合物且所述储层流体混合物被引入所述流量控制装置的所述上游流体引导通道；...

【专利技术属性】
技术研发人员：马汀·拉斯蒂卡，
申请(专利权)人：森科能源公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA