组合件

申请号 CN201380061033.0 申请日 2013-01-29 公开(公告)号 CN104884733A 公开(公告)日 2015-09-02
申请人 哈利伯顿能源服务公司; 发明人 M·L·夫瑞普; 卢克·霍尔德曼;
摘要 一种致动装置包括 外壳 ,所述外壳包括一个或多个端口、磁 阀 部件和中心流孔。所述中心流孔被配置为收纳被配置为发射 磁场 的一次性构件,且所述磁阀部件被配置为响应于与所述磁场的互动而从第一 位置 径向偏移到第二位置。
权利要求

1.一种致动装置,其包括:
外壳,其包括一个或多个端口、磁部件和中心流孔,
其中所述中心流孔被配置为收纳被配置成发射磁场的一次性构件,以及其中所述磁阀部件被配置为响应于与所述磁场的互动而从第一位置径向偏移到第二位置。
2.如权利要求1所述的致动装置,其中当所述磁阀部件处于所述第一位置时,所述磁阀部件防止经由所述一个或多个端口的在所述外壳的外部与所述外壳的所述中心流孔之间的在第一方向上的流体连通路线,以及当所述磁阀部件处于所述第二位置时,所述磁阀部件允许经由所述一个或多个端口的在所述第一方向上的流体连通。
3.如权利要求1所述的致动装置,其中所述磁阀部件被配置为充当止回阀。
4.如权利要求1所述的致动装置,其中当所述磁阀部件处于所述第一位置时,所述磁阀被配置为防止所有方向上的流体连通。
5.如权利要求1所述的致动装置,其还包括安置在所述外壳内的球,其中所述球被配置为防止流经所述一个或多个端口中的一个或多个,以及其中所述磁阀部件被配置为在转变到所述第二位置后释放所述球。
6.如权利要求1所述的致动装置,其中所述磁阀部件包括自主流入控制装置中的选择器开关
7.如权利要求1所述的致动装置,其中所述磁场由永久磁体或电磁体中的至少一者发射。
8.如权利要求1所述的致动装置,其还包括安置在所述外壳的外部与所述外壳的所述中心流孔之间的、经由所述一个或多个端口的流动路径中的流入控制装置,其中当所述磁阀部件处于所述第一位置时,所述磁阀部件防止经过所述流入控制装置的流体连通路线,以及当所述磁阀部件处于所述第二位置时,所述磁阀部件允许经过所述流入控制装置的流体连通。
9.如权利要求1所述的致动装置,其还包括安置在所述中心流孔内的一次性构件,其中所述一次性构件包括至少一个磁体。
10.如权利要求9所述的致动装置,其中所述至少一个磁体包括第一极性对准和第二极性对准,其中所述第一极性对准被配置为使所述磁阀部件从所述第一位置径向偏移到所述第二位置,以及其中所述第二极性对准被配置为使所述磁阀部件从所述第二位置径向偏移到所述第一位置。
11.一种用于井下部件的致动系统,其包括:
钻井孔管,其包括中心流孔和磁阀座,其中所述磁阀座安置在所述钻井孔管周围;以及一次性构件,其包括至少一个磁体,其中所述一次性构件被配置为被收纳在所述中心流孔内,
其中所述至少一个磁体被配置为在塞子在所述中心流孔内通过时,使所述磁阀座从第一位置轴向偏移到第二位置。
12.如权利要求11所述的致动系统,其还包括安置在所述钻井孔管的外部与所述钻井孔管的内部之间的流动路径,其中所述磁阀座被配置为在所述第一位置阻塞流经所述流动路径,以及其中所述磁阀座被配置为在所述第二位置允许流经所述流动路径。
13.如权利要求12所述的致动系统,其还包括在所述流动路径中的自主流入控制装置或流入控制装置中的至少一者。
14.如权利要求11所述的致动系统,其还包括球,其中所述球被配置为密封地啮合所述磁阀座,其中所述磁阀座被配置为在所述磁阀座处于所述第一位置时保持和啮合所述球,以及其中所述磁阀座被配置为在所述磁阀座处于所述第二位置时将所述球释放到所述中心流孔中。
15.一种在钻井孔中致动磁阀的方法,其包括:
由安置在钻井孔管周围的磁阀部件防止流体在第一方向上流经钻井孔组合件中的流体路径,其中所述流体路径被配置为提供钻井孔组合件的外部与所述钻井孔组合件的内部之间的流体连通;
使磁性构件经过所述钻井孔组合件的中心流孔;其中所述一次性构件包括磁场;
响应于所述磁性构件的所述磁场将至少一个磁阀部件从第一位置转变到第二位置;以及
响应于所述至少一个磁阀部件的所述转变而允许流体在所述第一方向上流经所述流体路径。
16.如权利要求15所述的方法,其中所述至少一个磁阀部件的所述转变包括径向平移所述至少一个磁阀部件。
17.如权利要求15所述的方法,其中所述至少一个磁阀部件包括被配置为啮合球的磁性座,以及其中转变所述至少一个磁阀部件包括轴向偏移所述磁性座以释放所述球。
18.如权利要求15所述的方法,其中所述钻井孔组合件包括自主流入控制装置,以及其中转变所述至少一个磁阀部件包括使所述至少一个磁阀部件从关闭位置偏移到限制位置。
19.如权利要求15所述的方法,其中所述至少一个磁阀部件在所述第一位置中防止沿着所述流体路径的所有方向上的流体连通。
20.如权利要求15所述的方法,其还包括响应于所述至少一个磁阀的所述转变而释放球,其中所述球被配置为在所述至少一个磁阀部件处于所述第一位置时,防止流体在第二方向上流经所述钻井孔组合件中的所述流体路径。
21.如权利要求15所述的方法,其中所述至少一个磁阀部件在所述至少一个磁阀部件处于所述第二位置时,防止在第二方向上的流体连通经过所述流体路径。

说明书全文

组合件

背景技术

[0001] 当钻井孔准备进行油气生产时,通常将套管柱胶合在钻井孔内。常常可能需要在多个单独阶段中将套管柱胶合在钻井孔内。所述套管柱可以伸展到钻井孔达预定深度。地下岩层中的各种“地带”可以经由一个或多个封隔器的操作和/或经由泥而隔离,所述封隔器还可以帮助将套管柱和激励设备紧固在适当位置
[0002] 在放置套管柱之后,可能需要提供离开套管柱的流体连通的至少一个路线。其中流体是从钻井孔所穿透的长岩层井段产生的,已知使流体沿着所述井段的产出平衡可以导致减小的水锥和气锥以及更受控制的一致性,因此增大从所述井段产生的油或其它所需流体的比例和整体量。已使用各种装置和完井组合件来帮助平衡流体从钻井孔中的井段产出。举例来说,已使用流入控制装置结合井筛来限制所产生的流体流动经过所述筛网,从而用于平衡沿着井段的生产的目的。
[0003] 常规地,用以在套管柱内提供流体路径而采用的方法和/或工具需要钻机和/或井下工具所供应的机械工具,所述钻机和/或井下工具需要高温防护、长期性电池和/或有线地面连接。另外,常规方法可能不允许来自多个岩层地带的流体连通路线的个别或至少选择性的激活。因而,存在允许和/或配置套管柱内的流体路径且同时能够在钻井孔维修作业的使用期中耐受钻井孔条件的装置、系统和/或方法的需要。发明内容
[0004] 在一个实施方案中,致动装置包括含一个或多个端口的外壳、磁阀部件和中心流孔。中心流孔被配置为收纳被配置来发射磁场的一次性构件,且磁阀部件被配置为响应于与所述磁场的互动而从第一位置径向偏移到第二位置。
[0005] 在一个实施方案中,用于井下部件的致动系统包括含中心流孔和磁阀座的钻井孔管以及包括至少一个磁体的塞子,其中所述磁阀座安置在钻井孔管周围。所述塞子被配置为收纳在中心流孔内,且至少一个磁体被配置为在所述塞子于中心流孔内通过时使磁阀座从第一位置轴向偏移到第二位置。
[0006] 在一个实施方案中,一种致动钻井孔中的磁阀的方法包括:通过安置在钻井孔管周围的磁阀部件来防止流体在第一方向流经钻井孔组合件中的流体路径,使磁性构件通过钻井孔组合件的中心流孔;其中所述一次性构件包括磁场,从而响应于磁性构件的磁场而将至少一个磁阀部件从第一位置转变到第二位置,以及响应于至少一个磁阀部件的转变而允许流体在第一方向流经流体路径。所述流体路径被配置为提供钻井孔组合件的外部与钻井孔组合件的内部之间的流体连通。
[0007] 这些和其它特征将根据结合附图权利要求书的以下详细描述而更清楚地理解。

附图说明

[0008] 为了更充分理解本发明及其优点,现参考结合附图和具体实施方式而进行的以下简要描述:
[0009] 图1是其中可以采用磁阀组合件和使用此类磁阀组合件的使用方法的环境的实施方案的部分剖视图;
[0010] 图2是穿透地下岩层的钻井孔的实施方案的部分剖视图,所述钻井孔具有定位在其中的磁阀组合件;
[0011] 图3A是第一组态中的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0012] 图3B是第二组态中的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0013] 图4A是第一组态中的包括流入控制装置的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0014] 图4B是第二组态中的包括流入控制装置的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0015] 图5A是包括处于第一位置的双稳态开关的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0016] 图5B是包括处于第二位置的双稳态开关的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0017] 图6A是包括处于第一位置的滑段的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0018] 图6B是包括处于第二位置的滑段的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0019] 图7A是包括处于第一位置的双稳态开关和偏置构件的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0020] 图7B是包括处于第二位置的双稳态开关和偏置构件的磁阀组合件的实施方案的横截面图;
[0021] 图8A是包括处于第一位置的流量控制装置和转向器的磁阀组合件的实施方案的横截面图;以及
[0022] 图8B是包括处于第二位置的流量控制装置和转向器的磁阀组合件的实施方案的横截面图。

具体实施方式

[0023] 在附图和以下描述中,相同部分在全部说明书和附图中通常分别使用相同元件符号来标记。另外,类似的元件符号可以指本文所公开的不同实施方案中的类似部件。各图未必按比例绘制。本发明的某些特征可以按比例夸大或以稍微示意的形式展示,并且为了清晰和简明,可以不展示传统元件的一些细节。本发明容易具有不同形式的实施方案。在附图中详细描述且展示了具体实施方案,并了解本发明并不意图将本发明限于本文示出和描述的实施方案。应充分认识到,可以分开或以任何合适组合来采用本文论述的实施方案的不同教示,从而产生所需结果。
[0024] 除非另有说明,否则术语“连接”、“啮合”、“耦接”、“附接”或描述元件之间的相互作用的任何其它类似术语的使用都不意欲将相互作用限制于元件之间的直接相互作用,并且还可以包括所述元件之间的间接相互作用。除非另有说明,否则术语“上”、“上部”、“向上”、“井上”或其它类似术语的使用应被理解为大体从岩层朝向地面或朝向水体的表面;同样地,“下”、“下部”、“向下”、“井下”或其它类似术语的使用应被理解为大体远离地面或远离水体的表面到岩层中,而不管钻井孔定向如何。先前术语中的任一者或多者的使用不应被理解为表示沿着完全垂直轴线的位置。除非另有说明,否则术语“地下岩层”的使用应被理解为包括所裸露土地下方的区域以及例如海洋或淡水等水所覆盖的土地下方的区域两者。
[0025] 已使用各种装置和完井组合件来帮助平衡流体从钻井孔中的井段的产出。举例来说,各种流量控制装置可用于通过调整在沿着钻井孔的各点处的流动阻来平衡沿着一个或多个井段的生产。可以在钻井孔的使用寿命的各点处调整流动阻力,从而允许一个或多个额外程序被执行和/或调整以用于储层特性的改变。举例来说,生产或完井组合件可以安置在闭合组态中的钻井孔中,以允许完井组合件内的压力测试和/或压力的演进,从而操作各种工具。一旦所需的操作完成,即可以将完井或生产组合件选择性地致动到所需的生产位置。在各种后续时间,可以根据需要而将所述组合件选择性地关闭、打开和/或偏移到新的位置。
[0026] 大体来说,可以使用钻井孔中的物理干预来致动完井组合件,例如耦接到无线或丝的工具。此类操作需要时间来转变钻井孔内的工具,以及在致动组合件中的一个或多个之后移除所述工具。并非依赖于物理干预,本文公开的系统可以大体依赖于抽吸部件(例如,飞镖或球),从而将一个或多个组合件从第一位置选择性地致动到第二位置。为了利用抽吸部件,如本文所公开的磁阀组合件(MVA)可被用以选择性地致动一个或多个井下部件。在实施方案中,MVA可以允许操作者以无线方式打开和/或关闭一个或多个阀,例如用于产生地下岩层的一个或多个地带且由此产出岩层流体。
[0027] 大体来说,MVA包括具有磁阀部件的井下部件。所述磁阀部件被配置为响应于磁场而径向偏移,和/或纵向平移以打开流动路径。以抽吸部件形式的一次性磁性构件可被安置在钻井孔中。所述一次性磁性构件可以被配置为产生磁场,所述磁场可以与磁阀部件交互以基于所述磁场的相互作用而使磁阀部件偏移。举例来说,磁阀部件可以向内或向外径向偏移。在一些实施方案中,所述磁阀部件可以通过来自一次性磁性构件的磁场而被拉动或推挤来轴向偏移。一次性磁性构件可以通过钻井孔且致动一个或多个磁阀部件。所述磁阀可以充当单向阀或双向阀。
[0028] 使用具有多个位置的磁阀部件可以允许钻井孔管内部与钻井孔管外部之间的流动路径的组态被选择性地控制。举例来说,经过生产套管的流动路径可以响应于来自一次性磁性构件的磁场而从关闭位置转变到打开位置。在一些实施方案中,流动路径可受限制,从而控制流动阻力。此外,可以使用单个一次性磁性构件来选择性地致动包括多个MVA的钻井孔管柱。第二一次性磁性构件可以用以通过使用具有不同极性的磁场来将磁阀部件中的一个或多个恢复到先前位置。
[0029] 另外,如本文所公开的致动装置可以允许选择性致动多个地带,而不需要维持套管柱压力来致动一个或多个阀。举例来说,如本领域的技术人员通过检视本公开而将了解,尽管常规致动装置利用套管柱的至少一部分内的压力来施加力(例如,以便致动阀),但本文公开的致动装置可以在不需要建立和/或维持任何此类压力的情况下来致动,从而允许独立于先前阀致动而选择性的阀致动。因而,目前公开的致动装置可以为操作者提供改进的控制和灵活性,用于安排各种阀的致动,同时提供改进的可靠性。
[0030] 参看图1,其示出其中可以采用此类MVA和/或方法的操作环境的实施方案。应注意,尽管所述图中的一些可以例示水平钻井孔或垂直钻井孔,但是本文公开的方法、设备和系统的原理可以类似地适用于水平钻井孔组态、常规垂直钻井孔组态或其组合。因此,除非另外指出,否则任何图的水平、偏斜或垂直性质不应被理解为将所述钻井孔限制为任何特定组态。
[0031] 参看图1的实施方案,操作环境大体包括穿透地下岩层102的钻井孔114。另外,在实施方案中,地下岩层102可以包括用于回收、存储烃、处置二或类似者的目的的多个岩层地带2、4、6、8、10、12、14、16和18。可以使用任何合适的钻井技术来将钻井孔114钻到地下岩层102中。在实施方案中,钻井、完井或修井钻机106包括具有钻台110的井架108,大体界定轴向流孔的一个或多个管柱(例如,工作管柱、钻柱、工具管柱、分段油管柱、分节油管柱、或任何其它合适的输送工具或其组合)可以穿过所述钻台而定位在钻井孔114内或部分地在钻井孔114内。在实施方案中,此类管柱可以包括管或油管的两个或两个以上同心定位管柱(例如,第一工作管柱可以定位在第二工作管柱内)。钻井或修井钻机106可以是常见的,且可以包括达驱动的绞车和利用钻井孔114运送工作管柱的其它相关联设备。或者,移动修井机、钻井孔维修单元(例如,连续油管单元)或类似者可以用以在钻井孔114内运输管柱。在此类实施方案中,可以在钻井、增产、完井或以其它方式维护所述钻井孔或其组合中利用管柱。
[0032] 钻井孔114可以在垂直钻井孔部分上远离地球表面104实质上垂直地延伸,或可以在偏斜或水平钻井孔部分上以与地球表面104的任何度偏斜。在替代操作环境中,钻井孔114的部分或实质上所有可以是垂直的、偏斜的、水平的和/或弯曲的。在实施方案中,钻井孔114可以是新井或现有的井,且可以包括裸井、套管井、套管固井、预穿孔衬井或任何其它合适的组态、或其组合。举例来说,在图1的实施方案中,将套管柱115定位在钻井孔114的至少一部分内且使用水泥117(例如,水泥环)将其紧固到相对于钻井孔的适当位置。在替代实施方案中,此类钻井孔的部分和/或实质上全部可以是下套管和固井的、下套管和未固井的、无套管的、或其组合。在另一替代实施方案中,可以利用一个或多个合适的封隔器来抵靠岩层而紧固套管柱,例如机械封隔器或膨胀式封隔器(例如,可购自哈利伯顿能源服务集团(Halliburton Energy Services)的SwellPackersTM)。
[0033] 在如图2中所示出的实施方案中,可以将一个或多个MVA 200安置在钻井孔114内。在此类实施方案中,钻井孔管柱120可以包括例如任何合适类型和/或组态的管柱,如本领域的技术人员在检视本公开后将了解。在实施方案中,钻井孔管柱120可以包括一个或多个管状构件(例如,分节管、连续油管、钻杆等)。在实施方案中,管状构件中的每一者可以包括例如到其它管状构件和/或到一个或多个MVA 200的合适的连接装置,如本文将要公开的。举例来说,在实施方案中,管状构件的终端可以包括一个或多个内部或外部螺纹表面,如可以在进行到其它管状构件和/或到一个或多个MVA 200的螺纹连接中所适当采用的。在实施方案中,钻井孔管柱120可以包括管柱、衬管、生产管柱、完井管柱、另一合适类型的管柱或其组合。
[0034] 在实施方案中,MVA 200可以被配置为以便例如响应于经历磁场而选择性地配置穿过其的流体连通路线。参看图3A-3B,本文公开此类MVA200的实施方案。在图3A-3B的实施方案中,MVA 200可以大体包括:大体界定流动通道36的外壳210;一个或多个磁阀216;以及一个或多个端口(例如,分别有外部端口212a和内部端口212b;累积和非特定端口212),其用于在MVA 200的流动通道36与MVA 200的外部250之间(例如,环形空间)流通流体。
[0035] 在实施方案中,MVA 200可以经选择性地配置以允许从MVA 200的外部250到MVA200的流动通道36或者从MVA 200的流动通道36到MVA200的外部250的流体连通,或不允许从MVA 200的外部250到MVA 200的流动通道36或者从MVA 200的流动通道36到
MVA 200的外部250的流体连通。另外或替代地,在实施方案中,MVA 200可以被配置为选择性地控制从MVA 200的外部250到MVA 200的流动通道36或从MVA 200的流动通道36到MVA 200的外部250的流体流入速率,如本文将要公开的。在实施方案中,例如,如图3A-3B中所示出,MVA 200可以被配置来从第一组态转变到第二组态,如本文将要公开的。
[0036] 在图3A和图4A的实施方案中,MVA 200被示出在第一组态中。在图3A的实施方案中,在第一组态中,MVA 200被配置而不允许在从MVA200的外部250到MVA 200的流动通道36方向上的流体连通路线。在额外实施方案中,在第一组态中,MVA 200被进一步配置为不允许在从MVA200的流动通道36到MVA 200的外部250的方向上的流体连通路线。在替代实施方案中,如图4A中所示出的,在第一组态中,MVA 200被配置为允许经由第一流动路径(例如,经由流入控制装置)的流体连通的路线,如本文将要公开的。
[0037] 在图3B和图4B的实施方案中,MVA 200被示出在第二组态中。在图3B的实施方案中,在第二组态中,MVA 200被配置为允许经由端口212的在MVA 200的流动通道36与钻井孔114之间的流体连通。在替代实施方案中,如图4B中所示出,在实施方案中,在第二组态中,MVA 200被配置为允许经由第二流动路径(例如,旁路端口)的流通路线,如本文将要公开的。在实施方案中,MVA 200可以被配置为在经历MVA 200的流动通道36内的磁场或信号后从第一组态转变到第二组态,如本文将要公开的。
[0038] 参看图3A-3B和图4A-4B,在实施方案中,外壳210可以大体包括圆柱形或管状结构。外壳210可以包括单体结构;或者,外壳210可以由两个或两个以上以操作方式连接的部件(例如,上部部件和下部部件)构成。或者,外壳210可以包括任何合适结构,如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的。在实施方案中,外壳210可以由磁性材料(例如,易受磁场影响的材料)制成,例如铁、钴、镍、钢、稀土金属合金、如由本领域的技术人员在检视本公开后将了解的任何其它合适材料、或其组合。另外,在实施方案中,外壳210的内孔表面238可以不易受磁场影响(例如,不由铁磁性材料制成)。在额外或替代实施方案中,外壳210可以还包括一个或多个窗口,所述窗口包括安置在外壳210的内部孔表面238周围的非铁磁性材料,例如,所述窗口实质上经定位与阀和流动通道36相邻和/或成直线,如本文将要公开的。
[0039] 在实施方案中,MVA 200可以被配置用于并入到钻井孔管柱120和/或另一合适的管柱中。在此类实施方案中,外壳210可以包括到钻井孔管柱120(例如,到套管柱构件,例如管接头)或者到任何合适管柱(例如,衬管、工作管柱、连续油管管柱等)中的合适连接件。举例来说,外壳210可以包括内部或外部螺纹表面,且可以被配置为经由内部或外部螺纹表面来与套管柱120接合。本领域技术人员将在检视本公开后了解到套管柱(例如,管柱)的额外或替代的合适连接件。
[0040] 在图3A-3B和4A-4B的实施方案中,外壳210大体限定流动通道36,例如,流动通道36可以大体通过外壳210的内孔表面238来限定。在此类实施方案中,MVA 200并入到钻井孔管柱120内,使得MVA 200的流动通道36与钻井孔管柱120的流动通道121流体连通。
[0041] 另外,在实施方案中,外壳210可以还包括一个或多个凹座、切口、腔室、空隙或类似者,如本文将要公开的。举例来说,在如图3A-3B中所示出的实施方案中,外壳210可以包括一个或多个开口腔室220,且可以安置在MVA 200的流动通道36的圆周周围。
[0042] 在实施方案中,外壳210包括一个或多个端口212。在实施方案中,一个或多个端口212可以安置在外壳210的内部和/或外部表面的圆周周围,如本文将要公开的。因而,当如此配置时,端口212可以提供流动通道36与MVA 200的外部250之间的流体连通路线。举例来说,在如图3A-3B中所示出的实施方案中,端口212可以包括外端口212a和内端口
212b。在实施方案中,外端口212a可以在开口腔室220与MVA 200的外部250之间径向延伸。另外,内端口212b可以在流动通道36与开口腔室220之间径向延伸。举例来说,在实施方案中,MVA 200可以被配置为使得当端口212未受阻挡时,端口212(例如,外端口212a和内端口212b)提供流动通道36与MVA 200的外部250(例如,经由开口腔室)之间的流体连通路线。或者,MVA 200可以被配置为使得当端口212的流体连通路线被阻挡(例如,通过所述磁阀216或止回阀,如本文将要公开的)时,没有流体将经由流动通道36与MVA
200的外部250之间的端口212中的一个或多个而流通。
[0043] 在实施方案中,例如如图3A-3B中所示出,端口212(例如,外端口212a和内端口212b)可以被配置为包括不同直径。举例来说,在实施方案中,内端口212b的直径可以大体表征为大于外端口212a的直径。在替代实施方案中,外端口212a和内端口212b可以被配置为具有大约相同的直径。另外,端口212(例如,内端口212b)可以经充分设定大小,使得磁场可以穿透端口212。举例来说,在实施方案中,端口212可以经设定大小而使得MVA
200的流动通道36内的磁场可以经由端口212而与一个或多个磁性装置(例如,磁阀)交互。或者,在实施方案中,一个或多个非铁磁性窗口可以安置在端口212邻近或周围,从而允许磁场与阀交互,如本文将要公开的。
[0044] 在实施方案中,如图3A-3B中所示出,外端口212a可以沿着开口腔室220的外腔室表面221a安置,且外端口212a可以提供外壳210的外部250与开口腔室220之间的流体连通路线。另外,在实施方案中,内端口212b可以沿着开口腔室220的内腔室表面221b安置,且可以提供开口腔室220与MVA 200的流动路径36之间的流体连通路线。在实施方案中,外端口212a可以实质上至少部分在井上或至少部分在井下与内端口212b对准。
[0045] 在替代实施方案中,如图4A-4B中所示出,外壳210可以包括外端口212a、内端口212b和旁路端口212c。在此类实施方案中,外端口212a可以提供MVA 200的外部250与MVA 200内的一个或多个腔室(例如,第一开口腔室220a和第二开口腔室220b)之间的流体连通路线,如本文将要公开的。另外,内端口212b可以沿着第二开口腔室220b的第二内腔室表面221d安置,且可以提供第二开口腔室220b与MVA 200的流动路径36之间的流体连通路线。此外,旁路端口212c可以沿着外壳210的第一开口腔室220a的第一内腔室表面221c安置,且可以提供第一开口腔室220a与MVA200的流动路径36之间的流体连通路线。
[0046] 另外,在实施方案中,端口212中的一个或多个(例如,外端口212a)可以经定位而邻近过滤器元件、至少部分被所述过滤器元件覆盖和/或与所述过滤器元件流体连通,所述过滤器元件例如塞子、筛网、过滤器、“绕线式”过滤器、烧结网过滤器、预包装过滤器、膨胀式过滤器、开槽式过滤器、开孔过滤器、盖、或护罩,从而防止碎片进入端口212。举例来说,在图4A-4B的实施方案中,MVA 200可以还包括经定位邻近和/或覆盖外端口212a的过滤器402(例如,“绕线式”过滤器),且所述过滤器402可以被配置为允许流体通过,但除了大于一定大小的沙子或其它碎片。在额外或替代实施方案中,端口212可以包括一个或多个压力变更装置(例如,喷嘴、易蚀性喷嘴、流体喷射装置或类似者)。举例来说,在此类实施方案中,端口212可以被配置为提供可调整的流体流动速率。
[0047] 参看图4A-4B,在实施方案中,流量限制器404可以安置在外壳210内,以提供沿着第一开口腔室220a与第二开口腔室220b之间的流体连通路线的所需流动阻力(例如,压降)。在此类实施方案中,流量限制器404可以被配置为响应于在至少一个方向上的经过流量限制器404的流体流通而引起跨越流量限制器404的流体压力差。在实施方案中,流量限制器404可以是圆柱形形状,且可以包括轴向延伸穿过流量限制器404的至少一个流体通道,流量限制器具有显著小于所述通道的长度的直径。在额外或替代实施方案中,流量限制器404可以由孔口限制器、喷嘴限制器、螺旋限制器、U型管限制器和/或用于产生跨越流量限制器404的压力差的任何其它类型的合适限制器,如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的。在一些实施方案中,流量限制器404可以允许单向流体连通,例如允许第一方向上具有最小阻力的流体连通且实质上防止第二方向上的流体连通(例如,提供高阻力)。举例来说,在实施方案中,流量限制器404可以包括止回阀或用于提供单向流体连通的其它类似装置。
[0048] 另外,在实施方案中,流量限制器404所提供的流体连通路线可以至少部分地比经由旁路端口212c所提供的流体连通路线更多限制性(例如,提供更多阻力)。举例来说,在实施方案中,流量限制器404可以被配置为使得流体可以较低流动速率和/或相比于经过旁路端口212c的经过流量限制器404的较高压降来流动。
[0049] 参看图3A-3B和6A-6B,在实施方案中,MVA 200可以还包括安置在外壳210内的止回阀球255,例如安置在开口腔室220内。在实施方案中,止回阀球255可以由非铁磁性材料制成。在图3A-3B和图6A-6B的实施方案中,止回阀球255可以被配置为限制或实质上限制一个方向上的流体连通,例如,从开口腔室220和/或流动通道36经由外端口212a到MVA 200的外部250。另外,止回阀球255可以经设定大小而使得其可以啮合和/或阻塞第一端口(例如,外端口212a),且可以通过第二端口(例如,内端口212b),如本文将要公开的。
[0050] 在图3A-3B、图4A-4B、图5A-5B、图6A-6B、图7A-7B和图8A-8B的实施方案中,磁阀216可以被配置为选择性地允许或不允许流体连通路线和/或选择性地控制经由两个或两个以上流动路径的流体连通路线,如本文将要公开的。举例来说,在图3A-3B、图5A-5B、图6A-6B、图7A-7B和图8A-8B的实施方案中,磁阀216可以被配置为允许或不允许外壳210的外部250与外壳210的流动路径36之间的流体连通路线,如将要公开的。在替代实施方案中,如图4A-4B中所示出的,磁阀216可以被配置为选择性地控制两个或两个以上流动路径之间的流体连通,如本文将要公开的。
[0051] 在实施方案中,磁阀216大体包括经设定大小以配合或抵靠到对应孔(例如,一个或多个端口212)的结构。在此类实施方案中,磁阀216可以经定位以覆盖一个或多个端口212,且可以提供流体密封或实质上流体密封的密封件,从而不允许在至少一个方向上的经由一个或多个端口212的流体连通。举例来说,在实施方案中,磁阀216可以被配置为禁止或实质上限制从外壳210的外部250到MVA 200的流动通道36的流体连通。
[0052] 在图3A-3B、图4A-4B、图5A-5B、图7A-7B和图8A-8B的实施方案中,磁阀216可以包括单体结构。或者,在图6A-6B的实施方案中,磁阀216可以由两个或两个以上以操作方式连接的分段(例如,第一分段、第二分段等)构成。举例来说,在图6A-6B的实施方案中,磁阀216包括抵靠配合内腔室表面221b的至少一部分的固定段216a和滑段216b。在此类实施方案中,滑段216b可以从第一位置移动到第二位置和/或滑动地抵靠外腔室表面221a和/或内腔室表面221b,如本文将要公开的。另外,在实施方案中,磁阀216可以被配置为包括止回阀球座,例如,用于相对于外壳210将止回阀球255保持在固定位置的目的,如图6A中所示出。或者,在实施方案中,磁阀216可以包括任何合适结构和/或组态,如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的。
[0053] 在实施方案中,磁阀216可以由铁磁性材料(例如,易受磁场影响的材料)制成,例如铁、钴、镍、钢、稀土金属合金、陶瓷磁体、镍铁合金、稀土磁体(例如,钕磁体、钐钴磁体)、例如等其它已知材料(所述材料全部可以包括约80%的镍、约15%的铁,其中其余材料是、钼、铬),如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的任何其它合适材料、或其任何组合。
举例来说,在实施方案中,磁阀216可以包括磁体,例如,陶瓷磁体或稀土磁体(例如,钕磁体或钐钴磁体)。在此类实施方案中,磁阀216可以包括具有磁北极极性的表面和具有磁南极极性的表面,且可以被配置来产生磁场,例如,具有足够的吸引力来将磁阀216耦接到MVA 200的外壳210的表面(例如,外腔室表面221a和/或内腔室表面221b)的磁场,如本文将要公开的。在图3A-3B、图4A-4B、图5A-5B、图6A-6B、图7A-7B和图8A-8B的实施方案中,磁阀216可以安置在MVA 200的外壳210内(例如,开口腔室220内)。
[0054] 在实施方案中,磁阀216可以相对于外壳210从第一位置移动到第二位置。在实施方案中,磁阀216可以被配置为基于磁阀216相对于外壳210、一个或多个端口212(例如,内端口212b、外端口212a等)和/或开口腔室220的位置而允许或不允许MVA 200的流动通道36与MVA 200的外部250之间的流体连通路线,例如,经由外端口212a和内端口212b的流体连通路线,如本文将要公开的。
[0055] 参看图3A、图4A、图5A、图6A、图7A和图8A的实施方案中,磁阀216被示出在第一位置。在图3A、6A和7A中示出的实施方案中,磁阀216啮合外壳210的内端口212b,且因此禁止或实质上限制从MVA 200的外部250经由端口212(例如,内端口212b)到MVA 200的流动通道36的流体连通。另外,在实施方案中,磁阀216接着啮合外壳210的内端口212b,磁阀216可以禁止或实质上限制从流动通道36到MVA 200的外部250的流体连通。在图6A的实施方案中,其中磁阀216包括滑段216b,在第一位置中,磁阀216的至少一部分(例如,滑段216b)可以经定位以阻塞内端口212b的至少一部分,且因此阻塞端口212之间的流体连通路线的路线。另外,在MVA 200包括止回阀球255的实施方案中,当滑段216b处于第一位置时,MVA 200可以被配置为使得止回阀球255保持在例如开口腔室220内。在图
4A和5A的实施方案中,当磁阀216处于第一位置中时,磁阀216阻塞第一流动路径(例如,经由如图5A中所示出的内端口212b或如图4A中所示出的旁路端口212c)且不阻塞第二流动路径(例如,经由如图5A中所示出的外端口212a或如图4A中所示出的内端口212b),因此允许经由第二流动路径的流体连通。在实施方案中,当磁阀216处于第一位置时,MVA
200可以处于第一组态。在图8A的实施方案中,当磁阀216处于第一位置时,磁阀216引导流体沿着上部流动路径流动到涡流室,所述涡流室可以具有与下部流动路径不同的在外部端口212d与内部端口212e之间的流动阻力。
[0056] 参看图3B、图4B、图5B、图6B、图7B和图8B的实施方案中,磁阀216被示出在第二位置。在图3B、图6B和图7B中示出的实施方案中,磁阀216不阻塞外壳210的内端口212b,且因此允许经由端口212(例如,内端口212b和外端口212a)的在外壳210的流动通道36与MVA 200的外部250之间的流体连通路线。在图6B的实施方案,其中磁阀216包括滑段216b,内端口121b可以不被磁阀216(例如,滑段216b)阻挡,且因此允许端口212之间的流体连通路线。另外,在MVA 200包括止回阀球255的实施方案中,当滑段216b处于第二位置时,MVA 200可以被配置来将例如止回阀球255从开口腔室220释放到流动通道36中。在如图4B和图5B所示出的替代实施方案中,当磁阀216处于第二位置时,磁阀
216不阻塞第一流动路径(例如,经由如图5B中所示出的内端口212b或如图4B中所示出的旁路端口212c),因此允许经由第一流动路径的流体连通。另外,在图4B和图5B的处于第二位置的实施方案中,磁阀216阻塞第二流动路径(例如,经由如图5B中所示出的外端口212a或如图4B中所示出的内端口212b)。在实施方案中,当磁阀216处于第二位置时,MVA 200可以处于第二组态。在图8B的实施方案中,当磁阀216处于第二位置时,磁阀216允许沿着外部端口212d与内部端口212e之间的下部流动路径的流体连通路线。
[0057] 在实施方案中,磁阀216可以通过合适的保持机构而保持(例如,选择性地保持)在第一位置或第二位置。举例来说,在实施方案中,磁阀216可以通过磁阀216与MVA 200的外壳210之间的磁性耦合而保持(例如,选择性地保持)在第一位置或第二位置中。不打算受理论约束,其中磁阀216包括具有磁北极极性的表面和具有磁南极极性的表面,且可以被配置来经由具有相异极性的磁场之间的磁性吸引力来与外壳210的表面耦接,例如,磁阀216的磁北极表面耦接到外壳210的磁南极表面。另外,在如图7A-7B中所示出的实施方案中,磁阀216可以通过安置在外壳210(例如,开口腔室220)内的偏置构件218(例如,永久磁体)而维持在第一位置或第二位置。在此类实施方案中,磁阀216和偏置构件218可以经由具有相同极性的磁场之间的磁性排斥力而彼此排斥,例如,磁阀216的磁北极表面与外壳210的磁北极表面排斥。另外,在图6A-6B的实施方案中,磁阀216(例如,滑段
216b)可以摩擦地配合到开口腔室220的一个或多个表面(例如,内腔室表面221b),从而限制磁阀216的轴向平移。在额外或替代实施方案中,磁阀216可以经由导向臂而保持在第一位置或第二位置,如本文将要公开的。
[0058] 在实施方案中,磁阀216可以被配置为选择性地从第一位置转变到第二位置。在实施方案中,磁阀216可以被配置为经由来自与磁场的相互作用的磁性排斥力而从第一位置转变到第二位置,如本文将要公开的。举例来说,在实施方案中,响应于经由一个或多个端口212(例如,内端口212b)和/或窗口而经历一次性磁性构件300的磁场,磁阀216可以转变到第二位置,如本文将要公开的。在此类实施方案中,磁阀216和一次性磁性构件300可以经由具有相同极性的磁场之间的磁性排斥力而彼此排斥,例如,磁阀216的磁南极表面与一次性磁性构件300的磁南极表面排斥。
[0059] 另外,在如图3A-3B、图4A-4B、图5A-5B和图7A-7B中所示出的实施方案中,磁阀216可以耦接到导向臂225且经由所述导向臂225而系留到外壳210的一个或多个表面。
在实施方案中,导向臂225可以被配置为控制和/或至少部分地限制磁阀216的移动。举例来说,在实施方案中,导向臂225可以被配置为将磁阀216从第一位置导向到第二位置,且可以在磁阀216从第一位置转变到第二位置时防止和/或减少轨迹偏差。在实施方案中,导向臂225可以包括部分或实质上柔性材料(例如,弹性体、金属、复合材料等)、部分或实质上刚性材料(例如、塑料、金属、复合材料等)、如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的任何其它合适的材料、或其组合。举例来说,导向臂225可以是弯曲部、弹簧电缆、棒、铰链、如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的任何其它合适的材料、或其组合。
[0060] 另外,在实施方案中,导向臂225可以被配置为将磁阀偏置到第一或第二位置的方向上。举例来说,在实施方案中,导向臂225可以被配置为将第一位置的方向上的力施加到磁阀216上,且可以被配置为例如在减少施加到MVA 200和/或磁阀216上的压力差之后将磁阀216从第二位置转变(例如,返回)到第一位置。在替代实施方案中,导向臂225可以被配置为将第二位置的方向上的力施加到磁阀216上,且可以能够在磁阀216转变到第二位置后将其保持在第二位置。
[0061] 另外,在如图8A-8B中所示出的实施方案中,MVA 200可以包括致动器或转向器400。在此类实施方案中,转向器400可以响应于来自一次性磁性构件300的信号而可枢转、可旋转和/或以其它方式可移动。举例来说,在实施方案中,转向器400可操作以控制经过MVA 200(例如,经由端口212)的流体流动比率。在此类实施方案中,转向器400可以是磁性的(例如,包括一个或多个铁磁性部分),且可以被配置为经由磁力(例如,一次性磁性构件所产生的磁力)来操作。合适类型和/或组态的致动器和转向器400描述于弗利普(Fripp)等人题为“用于在地下井中使用的选择性可变流量限制器(Selectively Variable Flow Restrictor for Use in a Subterranean Well)”的美国专利公开第2012/0255739号中,所述专利的全部公开内容出于所有目的通过引用的方式并入本文中。包括可供致动器或转向器使用的自主流入控制装置的合适的流量控制装置可以包括以下公开中所描述的那些装置:迪克斯特拉(Dykstra)等人的题为“用于使用路径依赖型阻力系统来进行自主井下流体选择的方法和设备(Method and Apparatus for Autonomous Downhole Fluid Selection with Pathway Dependent Resistance System)”的美国专利公开案第
2012/0211243号;以及迪克斯特拉等人的题为“用于使用可移动流量转向器组合件来控制流体流量的方法和设备(Method and Apparatus for Controlling Fluid Flow Using Movable Flow Diverter Assembly)”的美国专利公开第2011/0266001号,所述专利的全部公开内容通过引用的方式并入本文中。
[0062] 在实施方案中,一次性磁性构件300可以被配置为产生磁场,例如,所述磁场可以通过安置在钻井孔114内、钻井孔管柱120内的工具或其它设备(例如,球、飞镖、弹丸、塞子等)形成或含在其内。举例来说,在图3A-3B、图4A-4B、图5A-5B、图6A-6B和图7A-7B的实施方案中,一次性磁性构件300(例如,飞镖)可以被配置为安置在钻井孔管柱120的流动通道121和/或MVA 200的流动通道36内,且辐射磁场以便允许所述磁场与MVA 200和/或磁阀216交互,如本文将要公开的。在替代实施方案中,一次性磁性构件300可以包括电磁体,如本文将要公开的。当被描述为一次性构件时,可以认为一次性磁性构件300是一次性的,即使其被取回到地面(例如,从钻井孔移除)。
[0063] 在实施方案中,一次性磁性构件300可以由铁磁性材料(例如,易受磁场影响的材料)制成,例如铁、钴、镍、钢、稀土金属合金、陶瓷磁体、镍铁合金、稀土磁体(例如,钕磁体、钐钴磁体)、例如 等其它已知材料(全部所述材料可以包括约80%的镍、15%的铁,其中其余材料是铜、钼、铬),和/或如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的任何其它合适材料、或其任何组合。举例来说,在实施方案中,一次性磁性构件300可以包括磁体,例如,陶瓷磁体或稀土磁体(例如,钕磁体或钐钴磁体)。在此类实施方案中,一次性磁性构件300可以包括具有磁北极极性的表面和具有磁南极极性的表面,且可以被配置产生例如用于排斥和/或吸引一个或多个磁阀216的目的的磁场。
[0064] 在替代实施方案中,一次性磁性构件300可以包括含电子电路的电磁体,所述电子电路包括电流源(例如,来自一个或多个电池、导线等的电流)、绝缘电气线圈(例如,具有并排布置的多个的绝缘铜导线)、铁磁性核心(例如,铁棒)、和/或如本领域的技术人员在检视本公开后将了解的任何其它合适的电气或磁性部件、或其组合。在此类实施方案中,电磁体可以被配置为提供可调整的磁性极性,且可以被配置为啮合一个或多个MVA和/或不啮合一个或多个其它MVA。在实施方案中,一次性磁性构件300可以包括电连接到电流源的绝缘电气线圈,因此形成电磁体。另外,在此类实施方案中,金属核心可以安置在电气线圈内,因此增加电磁体的磁通量(例如,磁场)。不打算受理论约束,根据安培环路定理,绝缘电线圈可以在电流流经其的同时产生临时磁场,且可以在电流停止时停止发射所述磁场。施加直流电流(DC)到电线圈可以形成恒定极性的磁场,且反转所述电流流动的方向可以使磁场的磁极性反转。
[0065] 本文公开MVA 200的一个或多个实施方案和包括已被公开的此类MVA 200中的一个或多个的系统、利用所述一个或多个MVA 200(和/或包括此类MVA 200的系统)的致动方法的一个或多个实施方案。在实施方案中,此类方法可以大体包括以下步骤:在钻井孔114内提供包括一个或多个MVA 200的钻井孔管柱120,从而视情况隔离地下岩层102的邻近地带;使一次性磁性构件300在MVA 200的流动通道36内通过;准备用于岩层流体(例如,烃,例如油和/或气)流通的MVA 200;以及经由MVA200的端口212使岩层流体流通。在额外实施方案中,例如,其中将多个MVA 200放置在钻井孔114内,致动方法可以还包括重复准备用于生产流体的流通的MVA 200(例如,切换一个或多个MVA)以及经由所述MVA200来流通生产流体的过程。
[0066] 参看图2,在实施方案中,所述致动方法包括在钻井孔114内定位或“试运行”包括多个MVA 200a-200i的钻井孔管柱120。举例来说,在图2的实施方案中,钻井孔管柱120已在其中并入第一MVA 200a、第二MVA200b、第三MVA 200c、第四MVA 200d、第五MVA 200e、第六MVA200f、第七MVA 200g、第八MVA 200h和第九MVA 200i。同样在图2的实施方案中,钻井孔管柱120定位在钻井孔114内,使得第一MVA 200a、第二MVA 200b、第三MVA 200c、第四MVA 200d、第五MVA 200e、第六MVA 200f、第七MVA 200g、第八MVA 200h和第九MVA200i可以经定位分别接近和/或实质上邻近第一地下岩层地带2、第二地下岩层地带4、第三地下岩层地带6、第四地下岩层地带8、第五地下岩层地带10、第六地下岩层地带12、第七地下岩层地带14、第八地下岩层地带16和第九地下岩层地带18。应注意,尽管在图2的实施方案中,钻井孔管柱120包括九个MVA(例如,MVA 200a-200i),但本领域的技术人员在检视本公开后将了解可以将任何合适的数目个MVA 200类似地并入到例如钻井孔管柱120的管柱内,例如一个、两个、三个、四个、五个、六个、七个、八个或更多MVA 200。在替代实施方案中,两个或两个以上MVA 200可以经定位接近和/或实质上邻近单个岩层地带,或者,MVA
200可以经定位邻近两个或两个以上地带。
[0067] 如本文所公开的,在MVA 200处于第一组态的实施方案中,磁阀216保持第一位置,因此禁止或实质上限制从MVA 200的外部250经由内端口212b到MVA 200的流动通道36的方向上的流体连通。在额外实施方案中,当磁阀216处于第一位置时,磁阀216可以被配置为禁止或实质上限制从MVA 200的流动通道36到MVA 200的外部250的方向上的流体连通。在图4A和图5A的实施方案中,其中MVA 200处于第一组态中,磁阀216保持在第一位置,因此禁止或实质上限制从MVA 200的外部250经由旁路端口212c到MVA 200的流动通道36的第二流动路径。在额外实施方案中,当磁阀216处于第一位置时,磁阀216可以被配置为禁止或实质上限制从流动通道36经由旁路端口212c到MVA 200的外部250的方向上的流体连通。
[0068] 在实施方案中,例如,如图2中所示,MVA 200a-200i可以集成在钻井孔管柱120内,例如使得MVA 200和钻井孔管柱120包括共同的流动通道。因此,引入到钻井孔管柱120中的流体和/或物体将与MVA 200流通。在所述实施方案中,将处于第一组态和/或第二组态的MVA 200引入和/或定位到钻井孔114内。
[0069] 在实施方案中,一旦包括MVA 200(例如,MVA 200a-200i)的钻井孔管柱120已定位在钻井孔114内,即可使邻近地带中的一个或多个隔离和/或可以将钻井孔管柱120紧固在岩层102内。举例来说,在图2的实施方案中,第一地带2可以与钻井孔114的相对较多井上部分隔离(例如,经由第一封隔器170a),第一地带2可以与第二地带4隔离(例如,经由第二封隔器170b),第二地带4可以与第三地带6隔离(例如,经由第三封隔器170c),第二地带6可以与第四地带4隔离(例如,经由第四封隔器170d),第四地带8可以与钻井孔114的相对较多井下部分隔离(例如,经由第五封隔器170e),或其组合。在实施方案中,邻近地带可以与一个或多个合适的钻井孔隔离装置分离。合适的钻井孔隔离装置一般是本领域的技术人员已知的,且包括但不限于封隔器,例如机械封隔器和膨胀式封隔器(例如,可购自哈利伯顿能源服务公司的SwellpackersTM)、沙塞、例如水泥等密封剂组合物、或其组合。在替代实施方案中,所述地带仅一部分(例如,地带2-18)可以隔离,或者,所述地带可以保持非隔离。另外和/或替代地,在实施方案中,如上所述,可以例如通过胶合来将套管柱紧固在岩层内。
[0070] 在实施方案中,在定位一个或多个MVA和/或紧固钻井孔管柱120之后,包括被配置在第一位置和/或第二位置的一个或多个MVA(例如,MVA 200a-200i)的修井系统钻井孔可以保持在此类组态中持续任何所需的时间量(例如,几周、几个月、几年等)。
[0071] 在其中从井下最低岩层地带逐渐向上工作来对钻井孔进行修井的实施方案中,一旦钻井孔管柱120已定位且视情况一旦邻近地带已隔离,第一MVA 200a即可以准备来自接近岩层地带的岩层流体(例如,烃,例如油和/或气)的流通。在实施方案中,准备用以流通岩层流体的MVA 200可以大体包括在MVA 200的流动通道36内流通磁场(例如,经由一次性磁性构件300),从而将MVA 200从第一组态转变到第二组态。
[0072] 在实施方案中,可以将磁场流通到一个或多个MVA 200,以例如通过将磁阀216从第一位置转变到第二位置或从第二位置转变到第一位置来将一个或多个MVA 200从第一组态转变到第二组态和/或从第二组态转变到第一组态。在实施方案中,可以例如通过将一次性磁性构件300(例如,飞镖)引入到钻井孔管柱120来将一次性磁性构件300场(例如,通过抽吸工具从地面)运送到MVA 200的流动通道36。在实施方案中,所述磁场对于一个或多个MVA 200可以是独特的(例如,具有预定的磁性极化)。举例来说,MVA 200可以被配置为使得预定的磁性极化可以诱发来自特定钻井工具的给定响应。举例来说,所述磁场可以表征为对于特定工具(例如,MVA 200a-200i中的一个或多个)是独特的。
[0073] 在实施方案中,响应于经历一次性磁性构件300的磁场,一个或多个磁阀216可以从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置。举例来说,一个或多个磁阀216可以由于来自一个或多个磁阀216的磁场与一次性磁性构件300之间的相同极性的相互作用的排斥力的结果而从第一位置移动到第二位置。在实施方案中,在从第一位置转变到第二位置后,磁阀216可保持在第二位置中。举例来说,磁阀216可以经由一个或多个磁阀216的磁场与外腔室表面221a的磁场之间的相异极性(例如,北极和南极)的磁性吸引力而保持在第二位置。在磁阀216包括滑段216b的替代实施方案中,如图6A-6B中所示出的,当一次性磁性构件300通过MVA 200的流动通道36时,滑段216b可以通过来自滑段216b的磁场与一次性磁性构件300之间的相同极性(例如,北极和北极,南极和南极)的相互作用的排斥力而在第二位置的方向上沿着外壳210的表面(例如,内腔室表面221b)移动或滑动。另外,在MVA 200包括止回阀球255的实施方案中,止回阀球255可以例如经由内端口212b从开口腔室220释放到MVA 200的流动通道36中。
[0074] 在实施方案中,如图3B、图6B和图7B中所示,一个或多个磁阀216从第一位置到第二位置的转变解除阻塞内端口212b,因此提供内端口212b与外端口212a之间的流体连通路线,因此允许MVA 200的外部250与MVA 200的流动通道36之间的流体连通。另外,在MVA 200包括止回阀球255的实施方案中,止回阀球255可以例如经由内端口212b从开口腔室220释放到MVA 200的流动通道36中,如图3A-3B中所示出的。在替代实施方案中,如图4B和图5B中所示,磁阀216从第一位置到第二位置的转变解除阻塞第二流动路径,例如,如图4B中所示经由旁路端口212c的流动路径,因此提供MVA 200的外部250与MVA 200的流动通道36之间的流体连通的替代路线。另外或替代地,在此类实施方案中,当磁阀216处于第二位置时,第一流动路径可以被磁阀216和/或导向臂225阻塞(如果存在的话)。在额外或替代实施方案中,MVA 200中的一个或多个可以从第二位置转变到第一位置,如先前公开的。
[0075] 在实施方案中,一旦钻井孔修井系统已被配置用于岩层流体(例如,烃,例如油和/或气、水流体等)的流通,例如,当一个或多个200已转变到第二组态时(如本文所公开),所述流体可以例如经由MVA 200的未受阻挡端口212而流通到/从岩层(例如,第一岩层地带2)。举例来说,在图2的实施方案中,第一MVA 200a可以从第一组态转变到第二组态,且可以在第一MVA 200a与第一岩层地带2之间流通流体。
[0076] 在实施方案中,可以相对于所述井工具(例如,第一MVA 200a、第二MVA 200b、第三MVA 200c、第四MVA 200d、第五MVA 200e、第六MVA 200f、第七MVA 200g、第八MVA 200h和/或第九MVA 200i)中的一个或多个来重复准备用于经由所体验磁场的流通而流通流体(例如,生产流体)以及经由一个或多个MVA 200来流通生产流体的过程。在额外或替代实施方案中,MVA 200中的一个或多个可以在第二组态与第一组态之间选择性地交替,或反之亦然。举例来说,参考图2,准备MVA的过程可以针对第一MVA 200a而重复且可以关闭一个或多个端口212。在额外或替代实施方案中,可以准备一个或多个MVA 200(例如,第二MVA200b)用于流体(例如,生产流体)的流通。
[0077] 本领域的技术人员在检视本公开后将了解,包括一个或多个MVA 200的钻井孔修井系统(如钻井孔修井系统)可以包括任何合适数目个MVA组态和/或其组合,且可以被配置为选择性地转变和/或切换MVA 200中的一个或多个。
[0078] 应理解,在不偏离本公开的原理的情况下,先前描述的各种实施方案可以按各种定向(例如倾斜、反转、水平、垂直等)和各种组态来利用。描述的实施方案仅仅作为本公开的原理的有用应用的实例,其并不限于这些实施方案的任何特定细节。
[0079] 在代表性实例的以上描述中,使用定向术语(例如,“上方”、“下方”、“上部”、“下部”等)以便于参考附图。然而,应清楚地理解,本公开的范围并不限于本文描述的任何特定方向。
[0080] 术语“包括”、“包含”和类似术语在本说明书中以非限制性意义来使用。举例来说,如果将系统、方法、设备、装置等描述为“包括”某一特征或元件,那么系统、方法、设备、装置等可以包括所述特征或元件,且还可以包括其它特征或元件。类似地,术语“包括”被认为意味着“包括,但不限于”。
[0081] 当然,所属领域的技术人员在仔细考虑本公开的代表性实施方案的以上描述后将容易了解,可以对特定实施方案进行许多修改、添加、替代、删除和其它改变,且此类改变是本公开的原理所涵盖的。因此,先前具体实施方式被清楚地理解为仅借助于说明和实例来给出,本发明的精神和范围仅由随附权利要求书及其等效物限制。
[0082] 虽然已展示及描述本发明的实施方案,但可以由本领域的技术人员在不偏离本发明的精神和教示的情况下对其进行修改。本文描述的实施方案仅为例示性的,并且无意进行限制。本文所公开的本发明的许多变型和修改是可能的且在本发明的范围内。在数值范围或限制明确说明的情况下,此类表示范围或限制应理解为包括如落入明确说明的范围或限制内的量值的迭代范围或限制(例如,从约1到约10包括2、3、4等;大于0.10包括0.11、0.12、0.13等)。举例来说,每当公开具有下限Rl和上限Ru的数值范围时,明确地公开了落入所述范围内的任何数字。明确地说,明确地公开了所述范围内的以下数字:R=Rl+k*(Ru-Rl),其中k是范围从百分之一到百分之百的变量(具有百分之一的增量),即,k是百分之一、百分之二、百分之三、百分之四、百分之五、…、百分之五十、百分之五十一、百分之五十二、…、百分之九十五、百分之九十六、百分之九十七、百分之九十八、百分之九十九或百分之百。此外,也明确地公开了由如上文中定义的两个数字R界定的任何数值范围。术语“视情况”关于权利要求的任何元件的使用意图意味着,标的元件是需要的或者不需要的。两种选择均意图在权利要求书的范围内。如包括、具有等广义术语的使用应理解对如由…组成、基本上由…组成、大体上包括等的狭义术语提供支持。
[0083] 因此,保护范围不受上文陈述的描述限制,而是仅由所附的权利要求书限制,所述范围包括所述权利要求书的标的物的所有等效物。每一和每个权利要求作为本发明的实施方案而并入到所述说明书中。因此,所述权利要求书是进一步的描述且是本发明的实施方案的补充。在具体实施方式中对参考文献的论述并非承认所述参考文献是本发明的现有技术,尤其是发布日期在本申请案的优先权日期之后的任何参考文献。本文所引用的所有专利、专利申请案和公开案的公开内容以引用的方式并入本文中,其并入程度为所述公开内容提供对本文所阐明的那些内容的例示性、程序化或其它细节补充。
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