Скважинное устройство и способ заканчивания скважин, добычи и инжекции текучих сред

Номер патента: 7407

Опубликовано: 27.10.2006

Авторы: Дэйл Брюс А., Мор Джон В., Йех Чарльз С.

Есть еще 7 страниц.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Скважинное устройство, содержащее первое соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую первый путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является непроницаемой, второе соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую второй путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является непроницаемой, по меньшей мере одну стенку в первом соединении для прохождения потока или втором соединении для прохождения потока для обеспечения по меньшей мере третьего пути потока текучей среды, при этом по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока соединена по меньшей мере с одной проницаемой секцией второго соединения для прохождения потока для обеспечения по меньшей мере одного пути потока текучей среды между первым соединением для прохождения потока и вторым соединением для прохождения потока.

2. Устройство по п.1, в котором первое и второе соединения для прохождения потока являются выборочно перфорированными базовыми трубами.

3. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока является смежным ко второму соединению для прохождения потока в стволе скважины.

4. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока является концентрическим ко второму соединению для прохождения потока в стволе скважины.

5. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одно соединение для прохождения потока содержит сочленения трубы.

6. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока является эксцентрическим ко второму соединению для прохождения потока в стволе скважины.

7. Устройство по п.5, в котором соединения трубы соединены с использованием гибких соединений.

8. Устройство по п.1, в котором трехмерные поверхности первого и второго соединений для прохождения потока являются цилиндрическими.

9. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одно кольцевое пространство ствола скважины использовано как соединение для прохождения потока.

10. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одно соединение для прохождения потока является песчаным фильтром.

11. Устройство по п.10, в котором песчаный фильтр является проволочным крученым фильтром, и проволоки проволочного крученого фильтра завернуты с переменным шагом для создания изменяющихся уровней проницаемых секций и непроницаемых секций.

12. Устройство по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере одну параллельную трубу по меньшей мере в одном соединении для прохождения потока.

13. Устройство по п.1, предназначенное для добычи углеводородов.

14. Устройство по п.1, предназначенное для гравийной набивки скважины.

15. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна непроницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока и по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока имеют длину по меньшей мере 7,5 см каждая.

16. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна непроницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока и по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока имеют длину по меньшей мере 15 см каждая.

17. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна непроницаемая секция первого соединения для прохождения потока является смежной по меньшей мере к одной проницаемой секции третьего соединения для прохождения потока.

18. Устройство по п.1, в котором в любом положении поперечного сечения устройства по меньшей мере одна стенка по меньшей мере одного соединения для прохождения потока является непроницаемой.

19. Устройство по п.1, в котором в любой позиции поперечного сечения по меньшей мере одна стенка по меньшей мере одного соединения для прохождения потока является непроницаемой и по меньшей мере одна стенка по меньшей мере одного соединения для прохождения потока является проницаемой.

20. Устройство по п.2, в котором перфорации выборочно перфорированных базовых труб выбраны на основе относительного объема текучих сред, протекающих через по меньшей мере одну проницаемую секцию.

21. Устройство по п.1, в котором кольцевое пространство ствола скважины использовано как дополнительное соединение для прохождения потока.

22. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна стенка образует предварительно определенную форму и содержит по меньшей мере одну из проницаемой секции, непроницаемой секции и их комбинации.

23. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока и второе соединение для прохождения потока имеют различную длину в стволе скважины.

24. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока содержат множество секций, имеющих центральное отверстие через каждое множество секций.

25. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока являются непроницаемыми по меньшей мере в одном конце первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока.

26. Способ заканчивания скважины, содержащий обеспечение скважинного устройства для добычи углеводородов, содержащего первое соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую первый путь потока текучей среды через ствол скважины по меньшей мере с одной проницаемой секцией поверхности первого соединения для прохождения потока и по меньшей мере с одной непроницаемой секцией поверхности первого соединения для прохождения потока, второе соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую второй путь потока текучей среды через ствол скважины по меньшей мере с одной проницаемой секцией поверхности второго соединения для прохождения потока и по меньшей мере с одной непроницаемой секцией поверхности второго соединения для прохождения потока, по меньшей мере с одной стенкой, расположенной в первом соединении для прохождения потока или во втором соединении для прохождения потока для обеспечения по меньшей мере третьего пути потока текучей среды, где по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока соединена по меньшей мере с одной проницаемой секцией второго соединения для прохождения потока, для обеспечения по меньшей мере одного пути потока текучей среды между первым соединением для прохождения потока и вторым соединением для прохождения потока, и установку скважинного устройства в ствол скважины.

27. Способ по п.26, в котором установка скважинного устройства предусматривает по меньшей мере два отдельных пути потока текучей среды в стволе скважины по меньшей мере с одним соединением, допускающим поток текучей среды между первым путем потока и вторым путем потока.

28. Способ по п.26, в котором скважинное устройство используется для добычи углеводородов.

29. Способ по п.26, в котором скважинное устройство используется для гравийной набивки скважины.

30. Способ по п.26, дополнительно содержащий добычу углеводородов из ствола скважины.

31. Способ по п.30, дополнительно содержащий добычу углеводородов из скважинного устройства после механического повреждения первого соединения для прохождения потока, второго соединения для прохождения потока или третьего соединения для прохождения потока.

32. Способ по п.26, дополнительно содержащий размещение яю меньшей мере одной параллельной трубы по меньшей мере в одном из первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока и гравийную набивку ствола скважины с использованием параллельной трубы в первом соединении для прохождения потока или втором соединении для прохождения потока.

33. Способ по п.26, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока являются песчаным фильтром и дополнительно осуществляют полную установку гравийной набивки в течение операции гравийной набивки после механического повреждения песчаного фильтра.

34. Способ по п.22, в котором по меньшей мере одна стенка образует предварительно определенную форму в первом соединении для прохождения потока или втором соединении для прохождения потока и содержит по меньшей мере одну из проницаемой секции, непроницаемой секции и комбинации их.

35. Способ по п.22, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока содержат множество секций, имеющих центральное отверстие через каждое множество секций.

36. Способ по п.22, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока являются непроницаемыми по меньшей мере на одном конце первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока.

Рисунок 1

 

Текст

Смотреть все

007407 Настоящее изобретение в целом относится к устройству и способу для использования в скважинах. Более конкретно, настоящее изобретение относится к лабиринтовому скважинному устройству для добычи текучих сред и заканчивания ствола скважины, и способу для добычи текучих сред и гравийной набивки ствола скважины. Предпосылки изобретения Добыча углеводородов из подземных формаций обычно включает заканчивание ствола скважины в условиях либо обсаженной, либо необсаженной скважины. Для защищенной скважины обсадная колонна устанавливается в ствол скважины, и кольцевое пространство между обсадной колонной и стволом скважины заполняется цементом. Через обсадную колонну и цемент выполняются отверстия к производственным зонам, чтобы позволить текучим жидкостям формации (таким, как углеводороды) течь из производственных зон в обсадную колонну. Производственная колонна затем устанавливается в обсадной колонне, образуя кольцевое пространство между обсадной колонной и производственной колонной. Текучие среды текут в кольцевое пространство и затем в производственную колонну к поверхности через трубопровод, связанный с производственной колонной. Для необсаженной скважины производственная колонна устанавливается непосредственно в стволе скважины без обсадной колонны или цемента. Текучие среды текут в кольцевое пространство между формацией и производственной колонной и затем в производственную колонну и к поверхности. При добыче текучих сред из подземных формаций, особенно слабо консолидированных формаций или формаций, ослабленных повышением скважинных нагрузок вследствие разгрузки скважины и извлечения текучих сред, возможна добыча твердого материала (например, песка) вместе с текучими средами. Эта добыча твердых материалов может понижать продуктивность скважины, повреждать подземное оборудование и добавлять стоимость переработки на поверхности. Несколько способов контроля за твердыми материалами скважины, особенно за песком, используемых в промышленности, показаны на фиг. 1A, 1B, 1C и 1D. На фиг. 1A производственная колонна или труба (не показано) обычно включает песчаный фильтр или контролирующее песок устройство 1 вокруг своей внешней периферии, которое устанавливается смежно к каждой производственной зоне. Песчаный фильтр предотвращает течение песка из производственной зоны 2 в производственную колонну (не показано) с внутренней стороны песчаного экрана 1. Прорезные или перфорированные обсадные трубы могут также быть использованы как песчаные фильтры или контролирующие песок устройства. Фиг. 1A является примером заканчивания только с фильтром без присутствия гравийной набивки. Одним из наиболее часто используемых способов для контроля добычи песка является гравийная набивка, при которой песок или другой материал из частиц оседает вокруг производственной колонны или фильтра скважины, образуя фильтр скважины. Фиг. 1B и 1 С являются примерами гравийных набивок обсаженной скважины и необсаженной скважины соответственно. Фиг. 1B иллюстрирует гравийную набивку 3 за пределами фильтра 1, обсадную колону 5 ствола скважины, окружающую гравийную набивку 3, и цемент 8 вокруг обсадной колонны 5 ствола скважины. Обычно перфорации 7 пробиваются через обсадную колонну 5 и цемент 8 в производственную зону 2 подземных формаций вокруг ствола скважины. Фиг. 1C иллюстрирует гравийную набивку необсаженной скважины, где ствол скважины не имеет обсадной колонны, и материал гравийной набивки 3 оседает вокруг песчаного фильтра 1 ствола скважины. Изменение гравийной набивки включает закачивание жидкой смеси гравия под давлениями, достаточно высокими для превышения давления разрыва формации, как показано на фиг. 1D. Фильтр 1 скважины окружен гравийной набивкой 3, заключенной в обсадной колонне 5 и цементе 8. Перфорации 6 в обсадной колонне позволяют гравию распределяться за пределами ствола скважины в желаемом интервале. Число и размещение перфораций избираются, чтобы облегчить эффективное распределение гравийной набивки за пределами обсадной колонны в интервале, обрабатываемом жидкой смесью гравия. Ухудшение потока в ходе добычи из подземных формаций может привести к уменьшению производительности скважины или к полному прекращению действия скважины. Эта потеря функции может произойти вследствие множества причин, включающих, но не ограниченных этим, миграцию тонкообломочных веществ, сланцев, или песков формации, приток или конусообразование нежелательных жидкостей (как, например, вода или газ, образование неорганических или органических осадков, образование эмульсий или грязи), накопление бурового шлама (как, например, глинистые добавки и осадок на фильтре), механическое повреждение фильтра контроля за песком, неполную гравийную набивку и механическую неисправность из-за разрушения скважины, уплотнения/понижения резервуара или других геомеханических движений. Патент США 6,622,794 раскрывает фильтр, оснащенный устройством контроля потока, содержащим спиральные каналы. Жидкий поток через фильтр может быть уменьшен через спиральные пути,полностью открыт или полностью закрыт управлением отверстий скважины с поверхности. Патент США 6,619,397 раскрывает инструмент для изоляции зоны и контроля за потоком в горизонтальных скважинах. Инструмент состоит из базовых труб, фильтров с закрываемыми отверствиями в базовой трубе и стандартных фильтров, расположенных в чередующемся способе. Закрываемые отверстия допускают полную гравийную набивку над секцией базовых труб, остановку потока для изоляции зоны и выбороч-1 007407 ный контроль за потоком. Патент США 5,896,928 раскрывает устройство контроля за потоком, устанавливаемое в нисходящую скважину с фильтром или без него. Устройство имеет лабиринт, который обеспечивает извилистый путь потока или спиральные ограничения. Уровень ограничения в каждом лабиринте контролируется скользящим рукавом, так что поток из каждой перфорированной зоны (например,водной зоны, нефтяной зоны) может быть скорректирован. Патент США 5,642,781 раскрывает пакет фильтров ствола скважины, образованный из перекрывающихся элементов спиральной формы, в которых отверстия позволяют текучей среде протекать при альтернативном сжатии и расширении и обеспечивают изменение направления потока текучей среды в стволе скважины (или наличие многих потоков). Такие разработки могут уменьшить закупоривание отверстий пакета фильтров твердыми веществами,устанавливая преимущества как фильтрования, так и движущей силы потока текучей среды. Существующие конструкции скважин включают небольшой (если вообще имеющийся) резерв в случае проблем или поломок, ведущих к ухудшению потока. Во многих примерах способность скважины к производству, по ее проектной возможности или близко к ней, поддерживается лишь "единственным" барьером механизма ухудшения (например, фильтром для обеспечения контроля за песком в неконсолидированных образованиях). Во многих вариантах производительность скважины может подвергаться риску повреждения, происходящего на единственном барьере. Следовательно, общая системная надежность очень низкая. Ухудшение потока в скважинах часто приводит к дорогим повторениям бурения или переделкам. Существующая стандартная практика использует некоторые типы песчаных фильтров либо самих по себе, либо вместе с искусственно установленными гравийными набивками (песок или расклинивающий наполнитель) для удерживания песка формации. Все типы заканчивания на предшествующем уровне техники являются заканчиваниями "единственного барьера", с песчаным фильтром, являющимся последней "линией обороны" при предотвращении миграции песка из ствола скважины в трубопровод. Любое повреждение установленной гравийной набивки или экрана закончится потерей заканчивания контроля за песком и последующим производством песка формации. Подобно этому, закупоривание любой части заканчивания контроля за песком (вызванное миграцией тонкообломочных веществ, образованием осадка и т.п.) приведет к частичной или полной потере производительности скважины. Недостаток какого-либо резерва в случае механической поломки или падения производства заканчивается потерей производительности скважины с разработкой единственного барьера заканчивания. Соответственно, есть потребность в устройстве заканчивания скважины и способе, обеспечивающем многочисленные магистральные пути потока внутри ствола скважины, которые обеспечивают резервные магистральные пути потока в случае механической поломки или падения производства. Краткое описание изобретения Создано скважинное устройство, которое содержит первое соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую первый путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является непроницаемой. Имеется второе соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую второй путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является непроницаемой. По меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока связана с по меньшей мере одной проницаемой секцией второго соединения для прохождения потока, тем самым обеспечивая по меньшей мере один путь потока текучей среды между первым соединением для прохождения потока и вторым соединением для прохождения потока. В одном варианте осуществления по меньшей мере одно соединение для прохождения потока содержит параллельную (шунтирующую) трубу для обеспечения пути потока к кольцевому пространству для гравийной набивки. Также раскрыт способ заканчивания скважины, добычи и инжекции текучих сред. Способ содержит обеспечение скважинного устройства для гравийной набивки и для добычи углеводородов из ствола скважины. Это устройство содержит первое и второе соединения для прохождения потока в стволе скважины. Первое соединение для прохождения потока содержит по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую первый путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является непроницаемой. Второе соединение для прохождения потока содержит по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую второй путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является непроницаемой. По меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока связана с по меньшей мере одной проницаемой секцией второго соединения для прохождения потока, тем самым обеспечивая по меньшей мере один путь потока текучей среды между первым соединением для-2 007407 прохождения потока и вторым соединением для прохождения потока. Скважинное устройство установлено в стволе скважины, тем самым обеспечивая многочисленные пути потока в стволе скважины. Углеводороды могут затем добываться из скважины с использованием установленного устройства. Краткое описание чертежей Фиг. 1A - изображает заканчивание скважины только с фильтром контроля за песком. Фиг. 1B - заканчивание обсаженной скважины с гравийной набивкой контроля за песком. Фиг. 1C - заканчивание необсаженной скважины с гравийной набивкой контроля за песком. Фиг. 1D - заканчивание скважины с контролем за песком набивкой дробления. Фиг. 2A - добыча текучей среды из подземной формации, использующая вариант осуществления системы заканчивания Mazef1 о. Фиг. 2B - вид в поперечном сечении добычи текучих сред из подземной формации с использованием системы заканчивания Mazeflo (фиг. 2A). Фиг. 3A - поперечное сечение возможной конфигурации соединения для прохождения потока, использующей проницаемые или частично проницаемые поверхности. Фиг. 3B - поперечное сечение конфигурации соединения для прохождения потока, использующей проницаемые или частично проницаемые поверхности, приложенные к концентрической трубе внутри ствола скважины. Фиг. 3C - поперечное сечение конфигурации соединения для прохождения потока, использующей проницаемую или частично проницаемую поверхность с многочисленными эксцентричными трубами внутри ствола скважины. Фиг. 3D - боковой вид конфигурации соединения для прохождения потока (фиг. 3A), использующей проницаемые или частично проницаемые поверхности. Фиг. 4A - продольный вид множественных концентрических соединений для прохождения потока в стволе скважины. Фиг. 4B, 4C и 4D изображают поперечные сечения (фиг. 4 А) в определенных позициях ствола скважины. Фиг. 5A изображает продольный вид множественных концентрических соединений для прохождения потока и возможные размещения для параллельных труб и отверстий сопел. Фиг. 5B, 5C и 5D изображают поперечные сечения (фиг. 5A) в определенных позициях ствола скважины. Фиг. 6A - боковой вид скважины, использующей вариант осуществления системы заканчиванияMazeflo, показывающий возможный путь потока текучей среды при проникновении песка в скважину. Фиг. 6B - окончательный вид скважины, использующей вариант осуществления системы заканчивания Mazeflo, показывающий возможный путь потока текучей среды при проникновении песка в скважину. Подробное описание В следующем подробном описании изобретения будут описаны предпочтительные варианты его осуществления. Тем не менее, в рамках того, что следующее описание будет характерно для конкретного варианта осуществления или конкретного использования изобретения, оно предназначено быть только иллюстративным. Соответственно, изобретение не ограничено специфическими вариантами осуществления, описанными ниже, скорее изобретение включает все альтернативы, модификации и эквиваленты,находящиеся в пределах реальной области приложенной формулы изобретения. Настоящее изобретение описывает устройство для заканчивания скважины, имеющее конструкцию,обеспечивающую существенные резервы путей текучих сред, направленные на механические повреждения ствола скважины и проблемы ухудшения потока в скважинах. Изобретение относится к системе "заканчивания Mazeflo", или к устройству или системе заканчивания ствола скважины, поскольку оно использует идею лабиринта в своей конструкции. Конструкция лабиринта обеспечивает большую гибкость,избирательность и саморегулирующее управление в случае механических аварий или проблем ухудшения потока в скважинах. Настоящее изобретение называется системой заканчивания Mazeflo или устройством, поскольку оно включает установку в скважине. Это устройство может быть использовано для заканчивания, гравийной набивки, контроля за потоком, доставки углеводородов и инжекции текучих сред. Специалисты в данной области техники с помощью раскрытого технического решения определят многочисленные применения для устройства. Все эти применения и способы для использования устройства предназначены находиться в пределах области формулы изобретения. Система заканчивания Mazeflo в скважине допускает изоляцию материалов, ухудшающих поток,при этом позволяя движение текучих сред по другим доступным магистралям в скважине. Система заканчивания Mazeflo содержит соединения для прохождения потока или трехмерную поверхность (например, цилиндрическую поверхность), определяющие путь потока текучих сред, или полое тело, способное транспортировать текучие среды, например, в трубчатую или канальную секцию труб с различными проницаемыми и непроницаемыми поверхностями. Использование различных комбинаций проницаемых и непроницаемых поверхностей, стен и перегородок, или отражателей потока позволяет создать-3 007407 множественные обособленные пути потока текучих сред. Обособленные пути потока текучих сред гарантируют непрерывную добычу текучих сред жидкостей из скважины и вокруг нее. Использование перегородок может включать стенки, полностью или частично разделяющие отсеки для перенаправления пути потока текучих сред или изменения скорости потока. Перегородки могут быть использованы как проницаемые или непроницаемые поверхности соединений для прохождения потока. Проницаемые поверхности могут быть выполнены из ряда материалов и устройств. Устройства проницаемых поверхностей включают проволочные крученые фильтры, мембранные фильтры, расширяемые фильтры, плавленые металлические фильтры, проволочно-сетчатые фильтры, щелевые обсадные трубы,перфорированные обсадные трубы или предварительно упакованные пласты твердых частиц. Система заканчивания Mazeflo может быть выполнена с использованием многочисленных комбинаций соединений для прохождения потока, создающих четкий путь потока, включающий секции как раздельных, так и смешанных магистралей потока текучих сред. Примеры создания соединений для прохождения потока включают размещение или приложение проницаемых или непроницаемых материалов рядом друг с другом, либо концентрически, либо смежно друг к другу. Отсеки могут располагаться продольно или поперечно друг к другу, или могут быть собраны в узлы и размножены в некоторых позициях. Система заканчивания Mazeflo может также быть размещена во внешней оболочке или быть защищена ею. В зависимости от объема ухудшения потока и специфической разработки, отсеки могут служить в качестве резервных путей потока текучих сред (например, первичных, вторичных, третичных и т.п. потоков). Фиг. 2A иллюстрирует добычу текучих сред из ствола скважины в подземной формации, использующую вариант осуществления системы заканчивания Mazeflo. В этом варианте осуществления системы заканчивания Mazeflo используются множества первых или первичных и вторых или вторичных продольных цилиндрических проницаемых соединений 13 и 15 труб. Непроницаемые сочленения 29 или гибкие сочленения могут быть использованы для связывания соединений труб. Термин первичный используется, чтобы обозначить соединения, по которым, как полагает оператор, будет первоначально происходить наибольший объм потока текучей среды. Вторичные соединения для прохождения потока и третичные, или вторые, третьи или более высокие соединения для прохождения потока, соответственно, являются альтернативными путями течения потока текучих сред, которые обычно (но не всегда) меньше по величине. Фактически, большая часть потока может происходить во втором, или, если доступно, третьем, или более высокого уровня соединении для прохождения потока. Таким образом, определение первичных и вторичных соединений для прохождения потока чисто иллюстративно. Маркирование сочленений как первичные, вторичные и третичные соединения для прохождения потока могут облегчить понимание изобретения, так как там, наиболее вероятно, будет предпочтительный первый путь потока (или первичное соединение для прохождения потока), второй путь потока(или вторичное соединение для прохождения потока) и, возможно, третий путь потока (третичное соединение для прохождения потока). Следовательно, обозначение первичных, вторичных и третичных соединений для прохождения потока произвольное и не означает ограничения области изобретения. Кроме того, как обсуждено выше, соединения для прохождения потоков могут быть помечены, если необходимо, как первое, второе, третье и более высокие, а не как первичные, вторичные и третичные соединения для прохождения потока и наоборот. Потоки жидкости могут быть промышленными (текучими средами,удаляемыми из скважины) или текучими средами инжекции (текучими средами, впрыскиваемыми в скважину). В варианте осуществления, показанном на фиг. 2A, производственная колонна 11 установлена внутри ствола скважины 10. Вне производственной колонны находятся по меньшей мера два соединения для прохождения потока или трехмерные цилиндрические поверхности, определяющие полое тело, доступное для потока текучей среды. На фиг. 2A по меньшей мере одна серия соединений является первым(или первичным) соединением для прохождения 13 потока. Первое соединение для прохождения 13 потока содержит по меньшей мере одну трехмерную цилиндрическую поверхность, определяющую полое тело, доступное для потока текучей среды с проницаемым участком поверхности первого соединения для прохождения потока (затенено) и с непроницаемым участком соединения (не затенено). По меньшей мере одно соединение для прохождения потока является вторым (или вторичным) соединением для прохождения 15 потока. Второе соединение для прохождения 15 потока содержит по меньшей мере одну трехмерную цилиндрическую поверхность, определяющую полое тело, доступное для потока текучей среды с проницаемым участком поверхности (затенено) и с непроницаемым участком поверхности (не показано). Длина проницаемых и непроницаемых секций может быть изменена для получения благоприятного жидкого потока, основанного на динамике потока текучей среды и условиях скважины. Предпочтительно, длина проницаемых и непроницаемых секций будет по меньшей мере 7,5 см (3 дюйма) и, более предпочтительно, по меньшей мере 15 см (6 дюймов). По меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения 13 потока связана по меньшей мере с одной проницаемой секцией второго соединения для прохождения 15 потока, тем самым предусматривая по меньшей мере один путь потока текучей среды между первым соединением для прохождения потока и вторым соединением для прохождения потока. В варианте, показанном на-4 007407 фиг. 2A, связь первых соединений для прохождения 13 потока и вторых соединения для прохождения 15 потока идет через кольцевое пространство 25 скважины 10, что допускает поток текучей среды через проницаемые стенки первого соединения для прохождения 13 потока к проницаемым стенкам второго соединения для прохождения 15 потока. Кольцевое пространство 25 ствола скважины 10 может также использоваться как третье или третичное соединение для прохождения потока. Другие возможные средства для соединения проницаемой секции первого соединения для прохождения 13 потока к проницаемой секции второго соединения для прохождения 15 потока включают наличие у первого и второго соединений для прохождения 13, 15 потока одной и той же проницаемой поверхности или наличие трубопровода, соединяющего проницаемые секции. Специалисты в данной области техники, основываясь на раскрытом выше, располагают другими средствами для соединения проницаемой поверхности первого соединения для прохождения 13 потока с проницаемой секцией второго соединения для прохождения 15 потока. Все эти способы соединения двух проницаемых секций включены в настоящее изобретение. Стрелка 19 указывает направление потока углеводородов, а стрелка 17 иллюстрирует возможные пути потока через первичное соединение для прохождения 13 потока и вторичное соединение для прохождения 15 потока. В этой иллюстрации вторичные соединения для прохождения 15 потока подключены к первичным соединениям для прохождения 13 потока механическими разъемами 21. Специалистам в данной области техники известны и другие способы надежного расположения первичных 13 и вторичных соединений 15 в стволе скважины 10. Как показано стрелками 17 потока текучей среды, размещение первичных соединений для прохождения 13 потока и вторичных соединений для прохождения 15 потока предусматривает по меньшей мере два пути потока с по меньшей мере одним соединением, доступным для потока текучей среды между двумя путями потока через скважинное устройство. Этот вариант осуществления позволяет добавление дополнительных соединений для прохождения потока как необходимых, посредством кольцевого пространства 25, обсадной колонны, фильтра скважины или другого соединения для прохождения потока. Фиг. 2B изображает разрез, иллюстрирующий поток текучей среды из первичных соединений для прохождения 13 потока к вторичным соединениям для прохожденя 15 потока к кольцевому пространству 25, где аналогичные элементы (фиг. 2A) приведены под теми же числовыми обозначениями. Кольцевое пространство 25 является пространством между первичными 13 соединениями и вторичными 15 соединениями потока и обсадной колонной (не показано), или песком 27 формации в необсаженной скважине,как на фиг. 2B. В этом варианте кольцевое пространство 25 использовано как третье (или третичное) соединение для прохождения потока, а также как связь между проницаемыми стенками первых и вторых соединений для прохождения 13, 15 потока. Кроме того, в этом варианте производственная колонна 11 является непрерывной трубой внутри первичного соединения для прохождения 13 потока. Тем не менее,производственная колонна 11 может быть непрерывной трубой в соединении для прохождения потока,таком как первичное соединение для прохождения 13 потока (фиг. 2A), или может быть внутри соединения для прохождения потока и быть непрерывной или прерывистой. Как показано на фиг. 2A, первичные соединения для прохождения 13 потока соединены с производственной колонной 11, действуя в качестве разъема 29. Соединения для прохождения потока могут быть прерывистой трубой с разъемами 29, как показано на фиг. 2A, или могут быть непрерывной трехмерной поверхностью, доступной для потока текучей среды. Есть пять возможных вариантов сценария потока для варианта осуществления, показанного на фиг. 2A и 2B. Первый сценарий потока является нормальным потоком текучей среды через первичные соединения 13, вторичные соединения 15 и кольцевое пространство 25. Второй возможный сценарий потока текучей среды, когда первичное соединение 13 закупорено, и текучая среда будет течь через вторичное соединение для прохождения 15 потока и кольцевое пространство 25, но не через первичное соединение для прохождения 13 потока. Тем не менее, за областью, где первичное соединение для прохождения 13 потока закупорено, поток текучей среды должен продолжать нормальное течение через первичные и вторичные соединения для прохождения 13, 15 потока, а также кольцевое пространство 25. Аналогично, этот сценарий может иметь место, когда вторичное соединение для прохождения 15 потока или кольцевое пространство 25 закупорено. Поток затем направляется в незакупоренные соединения для прохождения потока. Третий сценарий потока текучей среды происходит, когда первичное соединение для прохождения 13 потока и кольцевое пространство 25 вокруг первичного соединения для прохождения потока закупорены. Текучая среда в этом случае потечет через вторичные соединения 15 мимо закупоренной области и затем снова в кольцевое пространство 25 и первичное соединение для прохождения потока текучей среды, продолжая нормальный поток. Четвертый сценарий потока происходит, когда первичные и вторичные соединения для прохождения 13, 15 потока закупорены. В этом сценарии текучая среда должна течь через кольцевое пространство 25 мимо закупоренной области первичных и вторичных соединений для прохождения 13, 15 потока и продолжать нормальный путь потока через первичные и вторичные соединения для прохождения 13, 15 потока, а также через кольцевое пространство 25 скважины. Пятый сценарий происходит, когда вторичное соединение 15 и кольцевое пространство 25 закупо-5 007407 рены. В этом сценарии потоки текучих сред текут через первичное соединение для прохождения 13 потока мимо закупоренной области вторичного соединения для прохождения 15 потока и кольцевое пространство 25 и затем продолжают нормальный поток через первичное соединение для прохождения 13 потока, вторичное соединение для прохождения 15 потока и кольцевое пространство 25. Специфическая комбинация перегородок отсеков, осуществляющая систему заканчивания Mazeflo,определена на основе желаемой надежности, производительности, производственного профиля, доступности и других функциональных требований для скважины. Разработка отсеков и перегородок зависит от таких факторов, как производство, материалы, место установки (например, завод или переделка скважины), и других желаемых функциональных требований для скважины. Эти другие функциональные требования могут включать следующее: исключение добычи твердых материалов (контроль за песком),улучшенная механическая прочность или гибкость, исключение или включение специфических жидкостей (обход нисходящей скважины и соответствие жидкостей), доставка обрабатывающих химических веществ (например, ингибиторы осадка, коррозионные ингибиторы и т.п.), изоляция специфических типов формаций, управление скоростью производства и/или давлением и измерение свойств текучих сред,но не ограничиваться этим. Специалисты в данной области техники с помощью данного иизобретения могут разработать пути потока, включая отсеки и перегородки, для благоприятного потока текучей среды, основанного на функциональных требованиях, обсужденных выше. Система заканчивания Mazeflo может быть использована в обсаженных и необсаженных скважинах, а также для генераторов или инжекторов. Фиг. 3A иллюстрирует один вариант осуществления, в котором соединения для прохождения потока образованы установкой проницаемых или частично проницаемых поверхностей 31 в стволе скважины 10. Участок поверхности 31 в стволе скважины 10 проницаемый, и другой участок непроницаемый. Проницаемые поверхности допускают смешивание потоков текучей среды из разных отсеков, как показано стрелками 33 потоков текучей среды. Участки стенок, которые являются непроницаемыми или частично проницаемыми, являются эквивалентом ранее определенных соединений для прохода потока и допускают прохождение потока текучей среды точки, где другие отсеки закупорены. Фиг. 3D является видом сбоку (фиг. 3A) и показывает стенки в стволе скважины. Стенки 31 на фиг. 3A и 3D могут быть проницаемыми, непроницаемыми или содержать некоторые секции, являющиеся проницаемыми, и некоторые секции, являющиеся непроницаемыми. Альтернативный вариант осуществления показан на фиг. 3B, где первый круглый отсек 39 находится в стволе скважины 10, и пространство между внутренним круглым отсеком 39 и внешним круглым отсеком (не показано) или стволом скважины 10, может далее быть поделено на отсеки размещением дополнительных поверхностей 31 между внутренним округлым отсеком 39 и стволом скважины 10. В этом варианте осуществления большее пространство снаружи круглого отсека 39 должно быть определено как первое соединение для прохождения 34 потока. Другие внешние круглые отсеки и меньший внутренний отсек должны быть обозначены как второе 36, третье 38 и четвертое 40 соединения для прохождения потока, как показано на фиг. 3B. Дополнительные отсеки (не показано) могут быть образованы и обозначены как пятое, шестое и более высокие соединения для прохождения потока. Фиг. 3C иллюстрирует другую конфигурацию варианта осуществления, где два круглых отсека 35 вставлены в ствол скважины 10, и ствол скважины 10 далее подразделен на отсеки добавлением стенки 31. Как обсуждалось выше, стенки должны, предпочтительно, иметь области, являющиеся проницаемыми и непроницаемыми, чтобы обеспечивать смешивание потоков в некоторых областях и выделять отдельные потоки в других областях, позволяя потокам текучих сред обходить области, где соединения для прохождения потока закупорены. Вариант осуществления, показанный на фиг. 3C, должен иметь пять соединений прохождения потока, и соединения для прохождения потока обозначены как первое 34, второе 36, третье 38, четвертое 40 и пятое 44, как показано на фиг. 3C. Фиг. 4A иллюстрирует дополнительный вариант осуществления системы заканчивания Mazeflo,включающий многочисленные концентрически и продольно скомпонованные соединения для прохождения потока. Как показано на фиг. 4A, каждое сочленение ограничено либо проницаемой (пунктирная линия) 55, либо непроницаемой (сплошная линия) 57 средой. В этом варианте каждая компоновка продольных отсеков может рассматриваться как соединение для прохождения потока. Два варианта отсеков обозначены как 51 и 53 на фиг. 4A. В этом варианте первичный отсек, или первое соединение для прохождения 54 потока, является самым большим концентрическим отсеком в середине ствола скважины. Самый внешний отсек 51 и отсек 53 между самым внешним отсеком и самым внутреннем отсеком определяются как второе и третье соединения для прохождения потока или вторичное и третичное соединения для прохождения потока соответственно. Если самое внешнее соединение для прохождения потока выходит из строя, и частицы закупоривают соединение для прохождения потока, внешняя стенка отсека 53 должна предотвратить проникновение песка, но позволить текучей среде течь сквозь нее. Непрерывное проникновение песка увеличивает концентрацию песка в первом соединении для прохождения 51 потока и последовательно увеличивает падение давления трения, заканчиваясь постепенным уменьшением потока текучей среды/песка в первом соединении для прохождения 51 потока. Добыча текучих сред затем переносится в другие соединения для прохождения по-6 007407 тока без потери проницаемости среды. Фиг. 4B, 4C и 4D являются сечениями в определенных позициях (фиг. 4A), где аналогичные элементы с фиг. 4A даны под теми же цифровыми обозначениями. Эти фигуры иллюстрируют переходы от проницаемых стенок (пунктирные линии) к непроницаемым стенкам (сплошные линии) на основе положения в стволе скважины. Проницаемая среда 55 на фиг. 4A может быть проволочным крученым фильтром, где промежуток между двумя проволоками достаточен, чтобы удерживать большую часть песка формации, подаваемого в ствол скважины. В одном варианте осуществления непроницаемая секция 57, смежная проницаемой секции 55, может быть образована заготовкой трубы с непроницаемым материалом, обернутым снаружи проницаемой средой, или проволочным крученым фильтром без промежутка между смежными проволоками. Производство проволочного крученого фильтра хорошо известно в технике и включает заворачивание проволоки с принятым шагом, для обеспечения определенного промежутка между двумя смежными проволоками. Один вариант осуществления фильтра Mazeflo может производиться с переменным шагом, используемым для производства стандартных проволочных крученых фильтров. Например, один участок единственного соединения проволочного крученого фильтра может быть завернут с заданным шагом, который должен удерживать большую часть песка формации, как показано цифрой 55 на фиг. 4A. Следующая часть фильтра может быть завернута с нулевым или близком к нулевому шагом (без промежутка), чтобы образовать, по существу, непроницаемую секцию среды, как показано цифрой 57 на фиг. 4A. Другие участки соединений фильтра могут быть завернуты с переменным шагом, образуя меняющиеся уровни проницаемых секций или непроницаемых секций. Дополнительные отсеки 50 в соединении для прохождения потока могут быть образованы добавлением множества стенок 59. Отсеки 50, образованные дополнительными стенками 59, могут быть использованы как отдельные соединения для прохождения потока, увеличивающие число соединений для прохождения потока, таким образом увеличивая количество резервов. Стенка 59 может быть сделана из проницаемого материала, непроницаемого материала или с некоторыми секциями из проницаемого материала и некоторыми секциями из непроницаемых материалов. Фиг. 4B, 4C и 4D показывают соединения для прохождения 51, 53, 50 потока, образованные как проницаемыми 55, так и непроницаемыми 57 концентрическими стенками, и дальнейшим подразделением соединений для прохождения потока добавлением большего количества стенок 59. Количество отсеков по периметру зависит от размера ствола скважины и типа проницаемой среды. Меньшее число отсеков должно приводить к большим размерам отсеков и выражаться в меньшем числе резервных путей потока, если песок просачивается в первый, или самый внешний отсек 51. Самый внешний отсек может быть частично или полностью ограничен песчаным фильтром. Чрезмерное количество отсеков должно уменьшить размер отсеков, увеличить потери фрикционного давления и понизить производительность скважины. В зависимости от типа среды, второе соединение для прохождения 53 потока может быть разработано меньшим или большим, чем отсек 51. Непроницаемые стенки (твердые границы вдоль отсеков 51 и 53) могут уменьшить эрозионное воздействие текучей среды и песков на проницаемую среду между внешним и внутренним 51, 53 соединениями для прохождения потока соответственно. Многочисленные отсеки на фиг. 4A могут быть также неравно поделены или собраны в скважине эксцентрично. Как показано на фиг. 4A, предпочтительно иметь по меньшей мере одну непроницаемую и одну проницаемую секции соединений для прохождения потока смежными. Более предпочтительно, в любом положении поперечного сечения Mazeflo по меньшей мере одна стенка соединения для прохождения потока должна быть непроницаемой. Следовательно, в этом предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере одно соединение для прохождения потока, являющееся непроницаемым, является смежным по меньшей мере к одному соединению для прохождения потока, являющемуся проницаемым в любой позиции поперечного сечения аппарата Mazeflo. Этот предпочтительный вариант осуществления показан на фиг. 4B, 4C и 4D, вследствие чего в любой данной позиции поперечного сечения имеется по меньшей мере одна непроницаемая стенка и по меньшей мере одна проницаемая стенка. Дополнительные соединения для прохождения потока могут быть добавлены как необходимые для возможного использования в операциях гравийной набивки. Фиг. 5A изображает вариант системы заканчивания Mazeflo и фиг. 5B, 5C и 5D изображают сечения в определенных позициях (фиг. 5A), где аналогичные элементы имеют те же цифровые обозначения, как на фиг. 4A, 4B, 4C и 4D. Эти фигуры иллюстрируют дополнительное соединение для прохождения потока, использующее параллельные трубы и отверстия сопел. Параллельные трубы 61 могут быть установлены продольно вдоль выбранных отсеков,чтобы улучшить гравийную набивку (как раскрыто в патентах США 4,945,991, 5,082,052, 5,113,935). Параллельные трубы 61 проходят за границу отсека 51 в кольцевом пространстве скважины 68. Выбранные параллельные трубы 61 могут использовать разрывающие диски (не показано) и отверстия 63 сопел для обеспечения отклонения жидкого раствора гравия в кольцевое пространство 68. Система заканчиванияMazeflo пригодна для использования как в стандартных, так и в альтернативных путях операций гравийной набивки.-7 007407 Пример. Фиг. 6A иллюстрирует боковой вид принципа изменения направления потока текучей среды системой заканчивания Mazeflo во время отказа песчаного фильтра. Большая базовая труба определяется как первое или первичное соединение 13, а меньшая смежная базовая труба определяется как второе или вторичное соединение для прохождения 15 потока. На фиг. 6A есть два песчаных фильтра 45, представленные на иллюстрации пунктирными линиями. Песчаные фильтры отделяют первичное и вторичное соединения для прохождения 13, 15 потока от кольцевого пространства, а также разделяют кольцевое пространство на два кольцевых пространства. Одно кольцевое пространство находится между вторичным соединением для прохождения 15 потока и внешним фильтром 45 скважины, тогда как другое кольцевое пространство находится между внешним фильтром 45 скважины и песком 27 формации. В этом варианте два кольцевых пространства будут использованы как третье и четвертое соединение для прохождения 47, 43 потока. Вариант осуществления, показанный на фиг. 6A, применяет две выборочно перфорированные смежные базовые трубы. Базовые трубы являются непроницаемыми с выборочной перфорацией 41 для образования области проницаемых поверхностей. К каждой базовой трубе может быть приложен некоторый тип коммерчески доступного песчаного фильтра. Дополнительная стенка (которая может или не может быть проницаемой) или перегородка 43 может быть установлена в пределах большей трубы, чтобы перенаправить поток в определенные области потока, как показано на фиг. 6A. Размещение перфораций 41 в каждой базовой трубе будет определять относительные объемы текучих сред, которые протекают в три отсека и между ними. Дополнительные перегородки могут быть установлены в различных осевых позициях, чтобы переправлять поток в разные отделения. Для одиночного соединения трубы (например, от 9 до 12 м (30 или 40 футов) длиной), определяющего первое соединение для прохождения потока как с проницаемой, так и с непроницаемой средой,внешнего песчаного фильтра, определяющего второе соединение для прохождения потока, и кольцевидного пространства скважины, использованного как третье соединение для прохождения потока, лабиринт заканчивания будет состоять из пяти отдельных сценариев потока, как обсуждалось выше. Специалисты в данной области техники могут конфигурировать трубы, где стандартные трубчатые соединения могут быть использованы для соединения последовательных соединений трубы. Фиг. 6B изображает окончательный вид эксцентричной системы заканчивания Mazeflo с соединениями для прохождения потока, образованными песчаными фильтрами 45 и стенкой 43. Соединения для прохождения потока, определенные песчаными фильтрами 45 и стенкой 43 обозначаются как первое соединение для прохождения 13 потока, второе соединение для прохождения 15 потока и третье соединение для прохождения 47 потока, как показано на фиг. 6B. Области непроницаемых отсеков позволяют потоку обходить области, которые закупорены, в не закупоренные отсеки. Это смешивание допускает вытекание из отсека, который закупорен, в отсек, который не закупорен. Специалисты в данной области техники, основываясь на приведенном описании, могут разместить отсеки для обеспечения требуемого смешивания, чтобы допустить эффективный поток вокруг любых отделений, которые могут быть закупорены. Фиг. 6B далее иллюстрирует отказ песчаного фильтра. Сплошная стрелка 17 указывает возможные пути потока, а пунктирные стрелки 48 указывают блокированные пути потока. Когда песчаный фильтр выходит из строя, допуская проникновение песка 42, один или несколько отсеков могут быть закупорены. Тем не менее, текучая среда будет продолжать течь в другие отсеки 47, которые не закупорены, и которые защищены от проникновения песка дополнительной стенкой 43. Следовательно, добыча текучей среды будет продолжаться, несмотря на отказ песчаного фильтра. Принцип заканчивания Mazeflo был продемонстрирован в лабораторной модели потока ствола скважины. Модель потока имела 25-сантиметровый (10 дюймов) наружный диаметр, 7,6-метровую (25 футов) трубу Lucite, чтобы имитировать открытую скважину или обсадную колонну. Демонстрационное устройство было расположено в трубе Lucite и включало серию из трех фильтровых секций. Три экранных секции состояли из разрушенного фильтра Mazeflo, нетронутой фильтровой секции Mazeflo и разрушенного стандартного фильтра. Каждый фильтр имел 15 см (6 дюймов) в диаметре и 1,8 м (6 футов) в длину. Устройство Mazeflo включало щелевую обсадную трубу в 91 см длиной и трубу в 91 см (3 фута) длиной как первичное (внешнее) соединение для прохождения потока. 7,5-сантиметровый (3 дюйма) наружный диаметр, вторичное (внутреннее) соединение Mazeflo содержало трубу в 1,2 м (4 фута) длиной и проволочный крученый фильтр в 61 см (2 фута) длиной. Первичные и вторичные соединения для прохождения потока в протестированном устройстве Mazeflo были концентрическими. В течение теста вода,содержащая песок и гравий, была закачана в кольцевое пространство между сборкой фильтров (система заканчивания) и трубой Lucite (открытая скважина или обсадная колонна). Жидкий раствор (вода и песок) сначала протекал через кольцевое пространство и в разрушенный фильтр Mazeflo. Песок, попадающий в разрушенный фильтр Mazeflo, удерживался и был упакован во внутреннем (вторичном) соединении для прохождения потока. Растущая песчаная набивка между первичными (внешними) и вторичными (внутренними) соединениями для прохождения потока повышала сопротивление потока и замедляла песок, попадавший в разрушенный фильтр Mazeflo. По мере того, как песок, попадавший в разрушенный фильтр Mazeflo, замедлялся, жидкий раствор (вода и песок) перена-8 007407 правлялся далее вниз по течению на смежный нетронутый фильтр Mazeflo. Песок и гравий были упакованы в кольцевом пространстве между нетронутым фильтром Mazeflo и трубой Lucite. Так как этот фильтр Mazeflo был нетронутым, песок удерживался первичным (внешним) соединением для прохождения потока. Когда нетронутая секция фильтров Mazeflo была упакована снаружи, жидкий раствор был перенаправлен на следующий разрушенный стандартный фильтр. Песок поступал в разрушенный стандартный фильтр и вокруг него. Так как стандартный фильтр не был оснащен какими-либо вторичными или резервными соединениями для прохождения потока, песок непрерывно попадал в разрушенный фильтр и не мог контролироваться. Эксперимент иллюстрировал принцип Mazeflo в течение стадии гравийной набивки операций заканчивания скважины. Если часть среды песчаного фильтра повреждена в течение установки фильтра или разрушена в течение операций гравийной набивки, фильтр Mazeflo способен удерживать гравий вторичным (резервным) соединением для прохождения потока и допустить продолжение нормальных операций гравийной набивки. Тем не менее, стандартный фильтр не может контролировать утечку гравия и потенциально вызывает неполную гравийную набивку. Неполная гравийная набивка стандартным фильтром позднее вызывает извлечение песка в течение работы скважины. Чрезмерная добыча песка уменьшает производительность скважины, повреждает оборудование нисходящей скважины и создает проблемы безопасности на поверхности. Этот эксперимент также иллюстрирует принцип Mazeflo в течение работы скважины при заканчивании гравийной набивки или автономном заканчивании. Если часть среды фильтра повреждена или разрушена в течение работы скважины, фильтр Mazeflo может удерживать гравий или набивку натурального песка (песок формации) во вторичном (резервном) соединении для прохождения потока, поддерживать кольцевую гравийную набивку или целостность набивки натурального песка, перенаправлять поток на другие нетронутые фильтры и продолжать добычу, свободную от песка. Напротив, поврежденный стандартный фильтр вызовет непрерывную утечку гравийной набивки или упаковки натурального песка,сопровождаемую непрерывным извлечением песка формации. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Скважинное устройство, содержащее первое соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую первый путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности первого соединения для прохождения потока является непроницаемой, второе соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую второй путь потока текучей среды через ствол скважины, причем по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является проницаемой и по меньшей мере одна секция поверхности второго соединения для прохождения потока является непроницаемой, по меньшей мере одну стенку в первом соединении для прохождения потока или втором соединении для прохождения потока для обеспечения по меньшей мере третьего пути потока текучей среды, при этом по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока соединена по меньшей мере с одной проницаемой секцией второго соединения для прохождения потока для обеспечения по меньшей мере одного пути потока текучей среды между первым соединением для прохождения потока и вторым соединением для прохождения потока. 2. Устройство по п.1, в котором первое и второе соединения для прохождения потока являются выборочно перфорированными базовыми трубами. 3. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока является смежным ко второму соединению для прохождения потока в стволе скважины. 4. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока является концентрическим ко второму соединению для прохождения потока в стволе скважины. 5. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одно соединение для прохождения потока содержит сочленения трубы. 6. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока является эксцентрическим ко второму соединению для прохождения потока в стволе скважины. 7. Устройство по п.5, в котором соединения трубы соединены с использованием гибких соединений. 8. Устройство по п.1, в котором трехмерные поверхности первого и второго соединений для прохождения потока являются цилиндрическими. 9. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одно кольцевое пространство ствола скважины использовано как соединение для прохождения потока. 10. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одно соединение для прохождения потока является песчаным фильтром. 11. Устройство по п.10, в котором песчаный фильтр является проволочным крученым фильтром, и-9 007407 проволоки проволочного крученого фильтра завернуты с переменным шагом для создания изменяющихся уровней проницаемых секций и непроницаемых секций. 12. Устройство по п.1, дополнительно содержащее по меньшей мере одну параллельную трубу по меньшей мере в одном соединении для прохождения потока. 13. Устройство по п.1, предназначенное для добычи углеводородов. 14. Устройство по п.1, предназначенное для гравийной набивки скважины. 15. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна непроницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока и по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока имеют длину по меньшей мере 7,5 см каждая. 16. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна непроницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока и по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока имеют длину по меньшей мере 15 см каждая. 17. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна непроницаемая секция первого соединения для прохождения потока является смежной по меньшей мере к одной проницаемой секции третьего соединения для прохождения потока. 18. Устройство по п.1, в котором в любом положении поперечного сечения устройства по меньшей мере одна стенка по меньшей мере одного соединения для прохождения потока является непроницаемой. 19. Устройство по п.1, в котором в любой позиции поперечного сечения по меньшей мере одна стенка по меньшей мере одного соединения для прохождения потока является непроницаемой и по меньшей мере одна стенка по меньшей мере одного соединения для прохождения потока является проницаемой. 20. Устройство по п.2, в котором перфорации выборочно перфорированных базовых труб выбраны на основе относительного объема текучих сред, протекающих через по меньшей мере одну проницаемую секцию. 21. Устройство по п.1, в котором кольцевое пространство ствола скважины использовано как дополнительное соединение для прохождения потока. 22. Устройство по п.1, в котором по меньшей мере одна стенка образует предварительно определенную форму и содержит по меньшей мере одну из проницаемой секции, непроницаемой секции и их комбинации. 23. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока и второе соединение для прохождения потока имеют различную длину в стволе скважины. 24. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока содержат множество секций, имеющих центральное отверстие через каждое множество секций. 25. Устройство по п.1, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока являются непроницаемыми по меньшей мере в одном конце первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока. 26. Способ заканчивания скважины, содержащий обеспечение скважинного устройства для добычи углеводородов, содержащего первое соединение для прохождения потока в стволе скважины, имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую первый путь потока текучей среды через ствол скважины по меньшей мере с одной проницаемой секцией поверхности первого соединения для прохождения потока и по меньшей мере с одной непроницаемой секцией поверхности первого соединения для прохождения потока, второе соединение для прохождения потока в стволе скважины,имеющее по меньшей мере одну трехмерную поверхность, определяющую второй путь потока текучей среды через ствол скважины по меньшей мере с одной проницаемой секцией поверхности второго соединения для прохождения потока и по меньшей мере с одной непроницаемой секцией поверхности второго соединения для прохождения потока, по меньшей мере с одной стенкой, расположенной в первом соединении для прохождения потока или во втором соединении для прохождения потока для обеспечения по меньшей мере третьего пути потока текучей среды, где по меньшей мере одна проницаемая секция первого соединения для прохождения потока соединена по меньшей мере с одной проницаемой секцией второго соединения для прохождения потока, для обеспечения по меньшей мере одного пути потока текучей среды между первым соединением для прохождения потока и вторым соединением для прохождения потока, и установку скважинного устройства в ствол скважины. 27. Способ по п.26, в котором установка скважинного устройства предусматривает по меньшей мере два отдельных пути потока текучей среды в стволе скважины по меньшей мере с одним соединением,допускающим поток текучей среды между первым путем потока и вторым путем потока. 28. Способ по п.26, в котором скважинное устройство используется для добычи углеводородов. 29. Способ по п.26, в котором скважинное устройство используется для гравийной набивки скважины. 30. Способ по п.26, дополнительно содержащий добычу углеводородов из ствола скважины.- 10007407 31. Способ по п.30, дополнительно содержащий добычу углеводородов из скважинного устройства после механического повреждения первого соединения для прохождения потока, второго соединения для прохождения потока или третьего соединения для прохождения потока. 32. Способ по п.26, дополнительно содержащий размещение по меньшей мере одной параллельной трубы по меньшей мере в одном из первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока и гравийную набивку ствола скважины с использованием параллельной трубы в первом соединении для прохождения потока или втором соединении для прохождения потока. 33. Способ по п.26, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока являются песчаным фильтром и дополнительно осуществляют полную установку гравийной набивки в течение операции гравийной набивки после механического повреждения песчаного фильтра. 34. Способ по п.22, в котором по меньшей мере одна стенка образует предварительно определенную форму в первом соединении для прохождения потока или втором соединении для прохождения потока и содержит по меньшей мере одну из проницаемой секции, непроницаемой секции и комбинации их. 35. Способ по п.22, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока содержат множество секций, имеющих центральное отверстие через каждое множество секций. 36. Способ по п.22, в котором первое соединение для прохождения потока или второе соединение для прохождения потока являются непроницаемыми по меньшей мере на одном конце первого соединения для прохождения потока или второго соединения для прохождения потока.

МПК / Метки

МПК: E21B 43/08

Метки: добычи, способ, устройство, скважин, скважинное, заканчивания, сред, инжекции, текучих

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/15-7407-skvazhinnoe-ustrojjstvo-i-sposob-zakanchivaniya-skvazhin-dobychi-i-inzhekcii-tekuchih-sred.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Скважинное устройство и способ заканчивания скважин, добычи и инжекции текучих сред</a>

Похожие патенты