MX2012009017A

MX2012009017A - Metodo y aparato para la seleccion del fluido del fondo del pozo autonomo con sistema de resistencia dependiente de la via.

Info

Publication number: MX2012009017A
Application number: MX2012009017A
Authority: MX
Inventors: Jason D Dykstra; Orlando Dejesus; John C Gano; Michael Linley Fripp; Luke Holderman
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2012-09-07
Also published as: AU2011213212A1; MX2020010309A; AU2017216580A1; US8931566B2; US20120211243A1; AU2017216580B2; RU2705245C2; RU2015156884A3; AU2017216582B2; RU2015156884A; CN102753784B; US20130180727A1; SG10201503491VA; AU2017216581A1; US8714266B2; MX375751B; CN105604529B; CN105604529A; RU2012136915A; MY165674A

Abstract

Se describe un aparato para controlar el flujo del fluido en una tubuladura ubicada en una perforación que se extiende a través de una formación subterránea. Un sistema de control del flujo se coloca en comunicación fluida con una tubuladura principal. El sistema de control del flujo tiene un sistema de control de la relación de flujo y un sistema de resistencia dependiente de la vía. El sistema de control de la relación de flujo tiene un primero y segundo pasaje, el fluido de producción que fluye en los pasajes con la relación de flujo de fluido a través de los pasajes relacionados con la característica del flujo de fluido. El sistema de resistencia dependiente de la vía incluye una cámara del vórtice con una primera y segunda entrada y una salida, la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía en comunicación fluida con el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido y la segunda entrada en comunicación fluida con el segundo pasaje del sistema de control de la relación de fluido. La primera entrada se ubica para dirigir el fluido en la cámara del vórtice de modo que fluya principalmente en forma tangencial en la cámara del vórtice, y la segunda entrada se ubica para dirigir el fluido de modo que fluya principalmente en forma radial en la cámara del vórtice. Los fluidos no deseados, tales como gas natural o agua, en un pozo de petróleo se dirigen, sobre la base de su característica relativa, en el vórtice principalmente en forma tangencial, de este modo se restringe el flujo de fluido cuando el fluido no deseado está presente como un componente del fluido de producción.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA LA SELECCIÓN DEL FLUIDO DEL FONDO DEL POZO AUTÓNOMO CON SISTEMA DE RESISTENCIA DEPENDIENTE DE LA VÍA CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se refiere en general a los métodos y aparatos para el control selectivo del flujo de fluido a partir de una formación en una formación subterránea portadora de hidrocarburos en una columna de producción en un pozo. Más particularmente, la invención se refiere a métodos y aparatos para controlar el flujo del fluido sobre la base de alguna característica del flujo de fluido por la utilización de un sistema de control de la dirección del flujo y un sistema de resistencia dependiente de la vía para proporcionar la resistencia variable al flujo de fluido. El sistema con preferencia también puede incluir un amplificador del fluido.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Durante la terminación de un pozo que atraviesa una formación subterránea portadora de hidrocarburos, se instalan tuberías producción y varios equipos en el pozo para permitir la producción segura y eficiente de los fluidos. Por ejemplo, para evitar la producción de material particulado de una formación subterránea no consolidada ?· ligeramente consolidada, ciertas terminaciones incluyen uno o más tamices de control de arena ubicados próximos a los intervalos de producción deseados. En otras terminaciones, para controlar el caudal de flujo de los fluidos producidos en la tubería de producción, es de práctica común instalar uno o más dispositivos de control del flujo de entrada con la columna de terminación .

La producción de cualquier sección de la tubería de producción determinada a menudo puede tener múltiples componentes fluidos, tales como gas natural, petróleo y agua, el fluido de producción cambia en la composición proporcional a lo largo del tiempo. De este modo, a medida que la cambia la proporción de los componentes del fluido, también cambiarán las características del flujo de fluido. Por ejemplo, cuando el fluido de producción tiene una cantidad proporcionalmente mayor de gas natural, la viscosidad del fluido será menor y la densidad del fluido serán menor que cuando el fluido tiene una cantidad proporcionalmente mayor de petróleo. A menudo es conveniente reducir o impedir la producción de un constituyente a favor de otro. Por ejemplo, en un pozo productor de petróleo, se puede desear reducir o eliminar la producción de gas natural y maximizar la producción de petróleo. Si bien se han utilizado varias herramientas para el fondo del pozo para controlar el flujo de los fluidos sobre la base de su conveniencia, ha surgido la necesidad de un sistema de control del flujo para controlar el flujo de entrada de los fluidos que sea confiable en una variedad de condiciones de flujo. Además, ha surgido la necesidad de un sistema de control del flujo que funcione autónomamente, es decir, en respuesta a las condiciones cambiantes en el fondo del pozo y sin requerir señales de la superficie por parte del operador. También, ha surgido la necesidad de un sistema de control del flujo sin mover las partes mecánicas que están sujetas a ruptura en condiciones del pozo adversas que incluyen las provenientes de los efectos erosivos u obstructivos de la arena en el fluido. Se plantean problemas similares con respecto a las situaciones de inyección, con el flujo de fluidos que entran en vez de salir de la formación.

SÍNTESIS DE LA INVENCIÓN Se describe un aparato para controlar el flujo del fluido en una tubuladura de producción ubicada en una perforación que se extiende a través de formación subterránea portadora de hidrocarburos. Un sistema de control del flujo se coloca en comunicación fluida con una tubuladura de producción. El sistema de control del flujo tiene un sistema de control de la dirección del flujo y un sistema de resistencia dependiente de la vía. El sistema de control de la dirección del flujo con preferencia puede comprender un sistema de control de la relación de flujo que tiene al menos un primer y segundo pasaje, el flujo de producción que fluye en los pasajes con la relación de flujo de fluido a través de los pasajes relacionada con una característica del flujo de fluido, tal como viscosidad, densidad, caudal de flujo o combinaciones de las propiedades. El sistema de resistencia dependiente de la vía con preferencia incluye una cámara del vórtice con al menos una primera entrada y una salida, la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía en comunicación fluida con al menos uno del primer o segundo pasaje del sistema de control de la relación de fluido. En una forma de realización preferida, el sistema de resistencia dependiente de la vía incluye dos entradas. La primera entrada se ubica para dirigir el fluido en la cámara del vórtice de modo que fluya principalmente en forma tangencial en la cámara del vórtice, y la segunda entrada se ubica para dirigir el fluido de modo que fluya principalmente en forma radial en la cámara del vórtice. Los fluidos deseados, tales como petróleo, se seleccionan sobre la base de sus características relativas y se dirigen principalmente en forma radial en la cámara del vórtice. Los fluidos no deseados, tales como gas natural o agua en un pozo de petróleo, se dirigen dentro de la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial, de este modo se restringe el flujo de fluido.

En una forma de realización preferida, el sistema de control del flujo también incluye un sistema amplificador del fluido interpuesto entre el sistema de control de la relación de fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía y en comunicación fluida con ambos. El sistema amplificador del fluido puede incluir un amplificador proporcional, un amplificador tipo chorro, o un amplificador tipo a presión. Con preferencia, se proporciona un tercer pasaje de fluido, un pasaje principal en el sistema de control de la relación de flujo. El sistema amplificador del fluido luego utiliza el flujo del primer y segundo pasajes como controles para dirigir el flujo del pasaje principal.

La tubuladura del fondo del pozo puede incluir una pluralidad de sistemas de control del flujo de la invención. El pasaje interior de la tubuladura del yacimiento también puede tener un pasaje anular, con una pluralidad de sistemas de control del flujo ubicados en forma adyacente del pasaje anular de modo que el flujo que fluye a través del pasaje anular se dirige dentro de la pluralidad de sistemas de control de 1 flujo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Para una comprensión más completa de las características y ventajas de la presente invención, a continuación se hace referencia a la descripción detallada de la invención junto con las figuras acompañantes en que los números correspondientes de las diferentes figuras se refieren a las partes correspondientes y en que: La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de pozo que incluye una pluralidad de sistemas de control del flujo autónomos que representan los principios de la presente invención; La Figura 2 es una vista lateral transversal de un sistema de tamiz, un sistema de control del flujo de entrada, y un sistema de control del flujo de acuerdo con la presente invención; La Figura 3 es una vista representativa esquemática de un sistema de control del flujo autónomo de una forma de realización de la invención; La Figura 4A y 4B son modelos de dinámica de fluidos computac ional del sistema de control del flujo de la Figura 3 para gas natural y petróleo; La Figura 5 es un esquema de una forma de realización de un sistema de control del flujo de acuerdo con la presente invención que tiene un sistema de control de la relación, sistema de resistencia dependiente de la vía y sistema amplificador del fluido; La Figura 6A y 6B son modelos de dinámica de fluidos computacional que muestra los efectos de la amplificación de la relación del flujo de un sistema amplificador del fluido en un sistema de control del flujo en una forma de realización de la invención; La Figura 7 es un esquema de un sistema amplificador tipo presión del fluido para usar en la presente invención; La Figura 8 es una vista en perspectiva de un sistema de control del flujo de acuerdo con la presente invención ubicado en una pared de la tubuladura; y La Figura 9 es una vista del extremo en corte transversal de una pluralidad de sistemas de control del flujo de la presente invención ubicados en una pared de la tubuladura. La Figura 10 es un esquema de una forma de realización de un sistema de control del flujo de acuerdo con la presente invención que tiene un sistema de control de la relación de flujo, un sistema amplificador tipo presión del fluido, un sistema amplificador interruptor biestable y un sistema de resistencia dependiente de la vía; Las Figuras 11A-B son modelos de dinámica de fluidos computacional que muestran los efectos de la amplificación de la relación del flujo de la forma de realización de un sistema de control del flujo que se ilustra en la Figura 10; La Figura 12 es un esquema de un sistema de control del flujo de acuerdo con una forma de realización de la invención que utiliza un sistema de control de la relación de fluido, un sistema amplificador del fluido que tiene un amplificador proporcional en serie con un amplificador tipo biestable, y un sistema de resistencia dependiente de la vía; Las Figuras 13A y 13 B son modelos de dinámica de fluidos computacional que muestran los patrones de flujo del fluido en la forma de realización del sistema de control del flujo como se observa en la Figura 12 ; La Figura 14 es una vista en perspectiva de un sistema de control del flujo de acuerdo con la presente invención ubicado en una pared de la tubuladura ; La Figura 15 es un esquema de un sistema de control del flujo de acuerdo con una forma de realización de la invención diseñado para seleccionar un fluido de viscosidad menor respecto de un fluido de viscosidad mayor La Figura 16 es un esquema que muestra el uso de los sistemas de control del flujo de la invención en una inyección y un pozo de producción; Las Figuras 17 A-C son vistas esquemáticas de una forma de realización de un sistema de resistencia dependiente de la vía de la invención, indicando la variación del caudal de flujo con el tiempo; La Figura 18 es un cuadro de presión versus caudal de flujo e indica el efecto de histéresis esperado de la variación del caudal de flujo con el tiempo en el sistema de la Figura 17, La Figura 19 es un dibujo esquemático que muestra un sistema de control del flujo de acuerdo con una forma de realización de la invención que tiene un sistema de control de la relación, sistema amplificador y sistema de resistencia dependiente de la vía, ejemplo para usar en el reemplazo del dispositivo de control del flujo de entrada; La Figura 20 es un cuadro de presión, P, versus caudal de flujo, Q, que muestra el comportamiento de los pasajes de flujo en la Figura 19; La Figura 21 es un esquema que muestra una forma de realización de un sistema de control del flujo de acuerdo con la invención que tiene múltiples válvulas en serie, con un pasaje de flujo auxiliar y un sistema secundario de resistencia dependiente de la ía; La Figura 22 muestra un esquema de un sistema de control del flujo de acuerdo con la invención para usar en las operaciones de cementación inversa en una tubuladura que se extiende en una perforación; La Figura 23 muestra un esquema de un sistema de control del flujo de acuerdo con la invención; y La Figura 24A-D muestra vistas representativas esquemáticas de cuatro formas de realización alternativas de un sistema de resistencia dependiente de la vía de la invención.

Los expertos en la técnica deben entender que el uso de términos dirécc ionale s tales como encima, debajo, superior, inferior, hacia arriba, hacia abajo y similares se usan en relación con las formas de realización ilustrativas que se representan en las Figuras, la dirección hacia arriba es hacia la parte superior de la correspondiente Figura y la dirección hacia abajo es hacia la parte inferior de la correspondiente Figura. Cuando esto no es sencillo y se usa un término para indicar una orientación requerida, la memoria descriptiva expondrá o hará esto claro. Corriente arriba y corriente abajo se usan para indicar localización o dirección en relación con la superficie, donde corriente arriba indica posición relativa o movimiento hacia la superficie a lo largo del pozo y corriente abajo indica posición relativa o movimiento más lejos de la superficie a lo largo del pozo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Si bien la obtención y el uso de las diversas formas de realización de la presente invención se describen con detalle a continuación, un profesional de la técnica apreciará que la presente invención proporciona conceptos inventivos aplicables que se pueden realizar en una variedad de contextos específicos. Las formas de realización específicas descriptas en la presente son ilustrativas de las maneras específicas de obtener y usar la invención y no limitan el alcance de la presente invención.

La Figura 1 es una ilustración esquemática de un sistema de pozo, indicado en forma general 10, que incluye una pluralidad de sistemas de control del flujo autónomos que representan los principios de la presente invención. Una perforación 12 se extiende a través de varios estratos de la tierra. La perforación 12 tiene una sección sus tanc ialmente vertical 14, en cuya porción superior se ha instalado una columna de entubación 16. La perforación 12 también tiene una porción sustancialmente desviada 18, que se muestra como horizontal, que se extiende a través de una formación subterránea portadora de hidrocarburos 20. Como se ilustra, la sección sustancialmente horizontal 18 de la perforación 12 es el pozo abierto. Si bien se muestra en la presente en un pozo abierto, la sección horizontal de una perforación, la invención operará en cualquier orientación, y en pozo abierto o entubado. La invención también operará de igual modo con sistemas de inyección, que se discutirá supr .

La columna de tubería 22 se ubica dentro de la perforación 12 y se extiende desde la superficie. La columna de tubería 22 proporciona un conducto para que los fluidos se desplacen desde la formación 20 corriente arriba a la superficie. Se ubican dentro la columna de tubería 22 en los diversos intervalos de producción adyacentes a la formación 20 una pluralidad de sistemas de control del flujo autónomos 25 y una pluralidad de secciones de la tubería de producción 24. En cada extremo de cada sección de la tubería de producción 24 es un obturador 26 que proporciona un sellador de fluido entre la columna de tubería 22 y la pared de la perforación 12. En el espacio intermedio cada par de obturadores adyacentes 26 define un intervalo de producción.

En la forma de realización ilustrada, cada una de las secciones de la tubería de producción 24 incluye la capacidad de controlar la arena. Los elementos de tamiz o medios de filtro para controlar la arena asociados con las secciones de la tubería de producción 24 se diseñan para permitir que los fluidos fluyan a través de estos pero impiden que la materia particulada de suficiente tamaño fluya a través de estos. Si bien la invención no necesita tener un tamiz para controlar la arena asociado con esta, si se usa, entonces el diseño exacto del elemento de tamiz asociado con los sistemas de control del flujo de fluido no es crítico para la presente invención. Existen muchos diseños para los tamices para controlar la arena que son bien conocidos en la industria y no se describirán en detalle en la presente. Asimismo, una cubierta exterior protectora que tiene una pluralidad de perforaciones a través de la misma se puede ubicar alrededor del exterior de cualquier medio de filtro.

Mediante el uso de los sistemas de control del flujo 25 de la presente invención en uno o más intervalos de producción, se permite algún control sobre el volumen y la composición de los fluidos producidos. Por ejemplo, en una operación de producción de petróleo, si un componente fluido no deseado, tal como agua, vapor, dióxido de carbono, o gas natural, está entrando en uno de los intervalos de producción, el sistema de control del flujo en este intervalo restringirá o resistirá autónomamente la producción de fluido de este intervalo.

El término "gas natural" como se usa en la presente significa una mezcla de hidrocarburos y cantidades variadas de no hidrocarburos) que existen en fase gaseosa a temperatura y presión ambiente. El término no indica que el gas natural está en una fase gaseosa en la ubicación del fondo del pozo de los sistemas de la invención. En efecto, se entiende que el sistema de control del flujo es para usar en las localizaciones donde la presión y temperatura son tales que el gas natural estará en un estado mas licuado, aunque otros componentes pueden estar presentes y algunos componentes pueden estar en un estado gaseoso. El concepto de la invención operará con líquidos o gases o cuando ambos estén presentes.

El flujo que fluye en la sección de la tubería de producción 24 normalmente comprende más de un componente fluido. Los componentes típicos son gas natural, petróleo, agua, vapor o dióxido de carbono. Vapor y dióxido de carbono se usan comúnmente como fluidos de inyección para conducir el hidrocarburo hacia la tubuladura de producción, mientras que el gas natural, petróleo y agua se hallan normalmente in situ en la formación. La proporción de estos componentes en el flujo que fluye dentro de cada sección de la tubería de producción 24 variará a lo largo del tiempo y se basará en las condiciones dentro de la formación y la perforación. Asimismo, la composición del flujo que fluye dentro de las diversas secciones de la tubería de producción a lo largo de la extensión de la columna de producción entera puede variar de modo significativo de sección en sección. El sistema de control del flujo se diseña para reducir o restringir la producción de cualquier intervalo particular cuando este tiene una mayor proporción de un componente no deseado.

Por consiguiente, cuando un intervalo de producción correspondiente a uno particular de los sistemas de control del flujo produce una proporción mayor de un componente fluido no deseado, el sistema de control del flujo en este intervalo restringirá o resistirá el flujo de producción de este intervalo. En consecuencia, los otros intervalos de producción que están produciendo una mayor proporción de componente fluido deseado, en este caso petróleo, contribuirá más a la corriente de producción que entra en la columna de tubería 22. En particular, el caudal de flujo de la formación 20 a la columna de tubería 22 será menor cuando el fluido debe fluir a través de un sistema de control del flujo (en vez de fluir simplemente en la columna de tubería) . Dicho de otro modo, el sistema de control del flujo crea una restricción de flujo en el fluido.

Si bien la Figura 1 ilustra un sistema de control del flujo en cada intervalo de producción, se debe entender que numerosos sistemas de la presente invención se pueden implementar dentro de un intervalo de producción sin apartarse de los principios de la presente invención. Asimismo, los sistemas de control del flujo de la invención no deben asociarse con cada intervalo de producción. Ellos pueden estar presentes solo en algunos de los intervalos de producción de la perforación o pueden estar en el pasaje de la tubería para dirigir los múltiples intervalos de producción.

La Figura 2 es una vista lateral transversal de un sistema de tamiz 28, y una forma de realización de un sistema de control del flujo 25 de la invención que tiene un sistema de control de la dirección del flujo, que incluye un sistema de control de la relación de flujo 40, y un sistema de resistencia dependiente de la vía 50. La sección de la tubería de producción 24 tiene un sistema de tamiz 28, un dispositivo de control del flujo de entrada opcional (no mostrado) y un sistema de control del flujo 25. La tubuladura de producción define un pasaje interior 32. El fluido fluye desde la formación 20 a la sección de la tubería de producción 24 a través del sistema de tamiz 28. Las especificaciones del sistema de tamiz no se explican en detalle en la presente. El fluido, después de ser filtrado por el sistema de tamiz 28, si está presente, fluye dentro del pasaje interior 32 de la sección de la tubería de producción 24. Como se usa en la presente, el pasaje interior 32 de la sección de la tubería de producción 24 puede ser un espacio anular, como se muestra, un espacio cilindrico central, u otra disposición. En la práctica, las herramientas del fondo del pozo tendrán pasajes de varias estructuras, que a menudo tienen flujo de fluido a través los pasajes anulares, orificios centrales, trayectos enrollados o sinuosos, y otras disposiciones para varios fines. El fluido se puede dirigir a través de un pasaje sinuoso u otros pasajes de fluido para proporcionar mayor filtración, control del fluido, caídas de presión, etc. El fluido luego fluye en el dispositivo de control del flujo de entrada, si está presente. Varios dispositivos de control del flujo de entrada son bien conocidos en la técnica y no se describen en la presente en detalle. Un ejemplo de tal dispositivo de control del flujo está disponible en Halliburton Energy Services, Inc. bajo la marca registrada EquiFlow®. El fluido luego fluye dentro de la entrada 42 del sistema de control del 'flujo 25. Si bien en la presente se sugiere que el dispositivo de control del flujo de entrada adicional se ubica corriente arriba del dispositivo de la invención, también se puede ubicar corriente abajo del dispositivo de la invención o en paralelo con el dispositivo de la invención.

La Figura 3 es una vista representativa esquemática de un sistema de control del flujo autónomo 25 de una forma de realización de la invención. El sistema 25 tiene un sistema de control de dirección del fluido 40 y un sistema de resistencia dependiente de la vía 50.

El sistema de control de dirección del fluido se diseña para controlar la dirección del fluido que se dirige a una o más entradas de los subsiguientes subsistemas, tales como amplificadores o sistemas de resistencia dependiente de la vía. El sistema de relación del fluido es una forma de realización preferida del sistema de control de dirección del fluido, y se diseña para dividir el flujo del fluido en múltiples corrientes de variada relación volumétrica aprovechando las propiedades características del flujo de fluido. Tales propiedades pueden incluir, pero sin limitación, viscosidad del fluido, densidad del fluido, caudales de flujo o combinaciones de las propiedades. Cuando se usa el término "viscosidad" , se entiende cualquiera de las propiedades reológicas que incluyen viscosidad cinemática, límite elástico, viscoplasticidad, tensión superficial, humee tabi lidad , etc. Debido a que las cantidades proporcionales de los componentes del fluido, por ejemplo, petróleo y gas natural, en el fluido producido cambian con el tiempo, la característica del flujo del fluido también cambia. Cuando el fluido contiene una proporción relativamente alta de gas natural, por ejemplo, la densidad y viscosidad del fluido será menos que para el petróleo. El comportamiento de los fluidos en los pasajes del flujo es dependiente de las características del flujo de fluido. Además, ciertas configuraciones del pasaje restringirán el flujo o proporcionarán mayor resistencia al flujo, de acuerdo con las características del flujo de fluido. El sistema de control de la relación de fluido aprovecha los cambios en las características del flujo de fluido durante la vida del pozo.

El sistema de relación del fluido 40 recibe el fluido 21 desde el pasaje interior 32 de la sección de la tubería de producción 24 o desde el dispositivo de control del flujo de entrada a través de la entrada 42. El sistema de control de la relación 40 tiene un primer pasaje 44 y segundo pasaje 46. A medida que el fluido fluye en la entrada del sistema de control de la relación de fluido 42, se divide en dos corrientes de flujo, una en el primer pasaje 44 y una en el segundo pasaje 46. Los dos pasajes 44 y 46 se seleccionan por ser de diferente configuración para proporcionar diferente resistencia al flujo de fluido sobre la base de las características del flujo de f luido .

El primer pasaje 44 se diseña para proporcionar mayor resistencia a los fluidos deseados. En una forma de realización preferida, el primer pasaje 44 es un tubo largo, relativamente estrecho que proporciona mayor resistencia a fluidos tales como petróleo y menos resistencia a fluidos tales como gas natural o agua. Alternativamente, se pueden emplear otros diseños para los tubos de resistencia dependientes de la viscosidad, tales como un trayecto sinuoso o un pasaje con una superficie de la pared interior texturada. Obviamente, la resistencia provista por el primer pasaje 44 varía infinitamente con los cambios en la característica del fluido. Por ejemplo, el primer pasaje ofrecerá mayor resistencia al fluido cuando la relación petróleo a gas natural en el fluido 21 es 80:20 que cuando la relación es 60:40. Además, el primer pasaje ofrecerá relati amente poca resistencia a algunos fluidos tales como gas natural o agua.

El segundo pasaje 46 se diseña para ofrecer resistencia relativamente constante a un fluido, independientemente de las características del flujo de fluido, o para proporcionar mayor resistencia a los fluidos no deseados. Un segundo pasaje 46 preferido incluye al menos un reductor de flujo 48. El reductor de flujo 48 puede ser un venturi, un orificio, o una boquilla. Se prefieren múltiples reductores de flujo 48. El número y tipo de reductores y el grado de restricción se pueden seleccionar para proporcionar una resistencia selectiva al flujo de fluido. El primer y segundo pasajes pueden proporcionar aumento de resistencia al flujo de fluido a medida que el fluido se hace más viscoso, pero la resistencia al flujo en el primer pasaje será mayor que el aumento de la resistencia al flujo en el segundo pasaje.

En consecuencia, el sistema de control de la relación de flujo 40 se puede emplear para dividir el fluido 21 en corrientes de una relación de flujo preseleccionada. Cuando el fluido tiene múltiples componentes de fluido, la relación de flujo normalmente se hallará entras las relaciones para los dos componentes únicos. Por otra parte, como la formación de fluido cambia en la constitución de componentes a lo largo del tiempo, la relación de flujo también cambiará. El cambio en la relación de flujo se usa para alterar el patrón de flujo de fluido en el sistema de resistencia dependiente de la vía .

El sistema de control del flujo 25 incluye un sistema de resistencia dependiente de la vía 50. En la forma de realización preferida, el sistema de resistencia dependiente de la vía tiene una primera entrada 54 en comunicación fluida con el primer pasaje 44, una segunda entrada 56 en comunicación fluida con el segundo pasaje 46, una cámara del vórtice 52 y una salida 58. La primera entrada 54 dirige el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial. La segunda entrada 56 dirige el fluido en la cámara del vórtice 56 principalmente en forma radial. Los fluidos que entran en la cámara del vórtice 52 principalmente en forma tangencial moverán en espiral alrededor de la cámara del vórtice antes de fluir finalmente a través de la salida del vórtice 58. El espiral de fluido alrededor de la cámara del vórtice sufrirá de pérdidas fricciónales. Por otra parte, la velocidad tangencial produce una fuerza centrífuga que impide el flujo radial. El fluido de la segunda entrada entra en la cámara principalmente en forma radial y principalmente fluye hacia debajo de la pared de la cámara del vórtice y a través de la salida sin formar espiral. En consecuencia, el sistema de resistencia dependiente de la vía proporciona mayor resistencia a los fluidos que entran en la cámara principalmente en forma tangencial que los que entran principalmente en forma radial. Esta resistencia se realiza como contrapresión sobre el fluido corriente arriba, y en consecuencia, se produce una reducción del caudal de flujo. Se puede aplicar la contrapresión al fluido en forma selectiva por el aumento de la proporción de fluido que entra en el vórtice principalmente en forma tangencial, y por lo tanto se reduce el caudal de flujo, como ocurre en el concepto de la invención.

La diferente resistencia al flujo entre el primer y segundo pasajes en el sistema de relación del fluido genera una división de flujo volumétrico entre los dos pasajes. Se puede calcular una relación a partir de los dos caudales de flujo volumétricos. Además, el diseño de los pasajes se puede seleccionar para producir relaciones de flujo volumétricas particulares. El sistema de relación del fluido proporciona un mecanismo para dirigir el fluido que es relativamente menos viscoso en el vórtice principalmente en forma tangencial, de este modo se produce mayor resistencia y un menor caudal de flujo al fluido relativamente menos viscoso que se puede producir de otro modo.

Las Figuras 4A y 4B son dos modelos de dinámica de fluidos computacional del sistema de control del flujo de La Figura 3 para los patrones de flujo del gas natural y petróleo. El modelo 4A muestra gas natural con una relación de flujo volumétrica de aproximadamente 2:1 (caudal de flujo a través de la entrada tangencial al vórtice 54 versus entrada radial al vórtice 56) y el modelo 4B muestra el petróleo con una relación de fluido de aproximadamente 1:2. Estos modelos muestran que la estimación del tamaño y selección apropiada de los pasajes en el sistema de control de la relación de fluido, se puede obtener que el fluido compuesto de más gas natural cambie más de su flujo total para tomar la vía de mayor pérdida de energía de entrar al sistema de resistencia dependiente de la vía principalmente en forma tangencial. En consecuencia, el sistema de relación del fluido se puede utilizar en conjunto con el sistema de resistencia dependiente de la vía para reducir la cantidad de gas natural producida de cualquier sección particular de la tubería de producción.

Cabe mencionar en la Figura 4 que los remolinos 60 o "puntos muertos" se pueden crear en los patrones de flujo sobre las paredes de la cámara del vórtice 52. La arena i el material particulado pueden decantar fuera del fluido y formarse en estos lugares del remolino 60. En consecuencia, en una forma de realización, el sistema de resistencia dependiente de la vía además incluye una o más salidas secundarias 62 para permitir que la arena salga de la cámara del vórtice 52. Las salidas secundarias 62 con preferencia están en comunicación fluida con la columna de producción 22 corriente arriba de la cámara del vórtice 52.

Los ángulos en que la primera y segunda entradas dirigen el fluido en la cámara del vórtice se pueden alterar para proporcionar casos cuando el flujo que entra en el sistema de resistencia dependiente de la vía está estrechamente equilibrado. Los ángulos de la primera y segunda entradas se eligen de modo que la combinación del vector resultante del primer flujo de entrada y el segundo flujo de entrada se dirija a la salida 58 de la cámara del vórtice 52. Alternativamente, los ángulos de la primera y segunda entrada se pueden elegir de modo que la combinación del vector resultante del primer y segundo flujo de entrada maximizará la espiral del flujo de fluido en la cámara. Alternativamente, los ángulos del primer y segundo flujo de entrada se pueden elegir para minimizar los remolinos 60 en la cámara del vórtice. El profesional reconocerá que los ángulos de las entradas en su conexión con la cámara del vórtice se pueden alterar para proporcionar un patrón de flujo deseado en la cámara del vórtice.

Además, la cámara del vórtice puede incluir aspas de flujo u otros dispositivos direcc onales, tales como ranuras, rebordes, "ondas" u otra forma de la superficie, para dirigir el flujo de fluido dentro de la cámara o para proporcionar resistencia al flujo adicional a determinadas direcciones de rotación. La cámara del vórtice puede ser cilindrica, como se muestra, o rectangular recto, oval, esférica, esferoide u otra forma.

La Figura 5 es un esquema de una forma de realización de un sistema de control del flujo 125 que tiene un sistema de relación del fluido 140, sistema de resistencia dependiente de la vía 150 y sistema amplificador del fluido 170. En una forma de realización preferida, el sistema de control del flujo 125 tiene un sistema amplificador del fluido 170 para amplificar la relación de separación producida en el primer y segundo pasajes 144, 146 del sistema de control de la relación 140 de modo de obtener una mayor relación en el flujo volumétrico en la primera entrada 154 y segunda entrada 156 del sistema de resistencia dependiente de la vía 150. En una forma de realización preferida, el sistema de relación del fluido 140 también incluye un pasaje de flujo principal 147. En esta forma de realización, el flujo de fluido se divide entres trayectorias de flujo a lo largo de los pasajes de flujo 144, 146· y 147 con el flujo primario en el pasaje principal 147. Se entiende que la división de los flujos entre los pasajes se puede seleccionar con los parámetros del diseño de los pasajes. El pasaje principal 147 no es necesario para usar un sistema amplificador del fluido, pero se prefiere. Como ejemplo de la relación de flujos de entrada entre las tres entradas, la 3 O relación de flujo para un fluido compuesto principalmente de gas natural puede ser 3:2:5 para el primer : segundo : principal pasaje. La relación para el fluido principalmente compuesto de petróleo puede ser 2:3:5.

El sistema amplificador del fluido 170 tiene una primera entrada 174 en comunicación fluida con el primer pasaje 144, una segunda entrada 176 en comunicación fluida con el segundo pasaje 146 y una entrada principal 177 en comunicación fluida con el pasaje principal 147. Las entradas 174, 176 y 177 del sistema amplificador del fluido 170 se unen entre sí en la cámara del amplificador 180. El flujo de fluido en la cámara 180 luego se divide en la salida del amplificador 184 que está en comunicación fluida, con el entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía 154, y la salida del amplificador 186 que está en comunicación fluida con la entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía 156. El sistema amplificador 170 es amplificador fluídico que usa flujos de entrada de valor relativamente bajo para controlar los flujos de salida más altos. El fluido que entra en el sistema amplificador 170 es una corriente forzada a fluir en las relaciones seleccionadas en los trayectos de salida por el diseño cuidadoso de las formas internas del sistema amplificador 170. Los pasajes de entrada 144 y 146 del sistema de relación del fluido actúan como controles, suministrando chorros de fluido que dirigen el flujo del pasaje principal 147 en una salida seleccionada del amplificador 184 o 186. El flujo de chorro control puede ser de mucho menor potencia que el flujo de la corriente del pasaje principal, aunque este no es necesario. Las entradas de control del amplificador 174 y 176 se ubican para afectar la resultante corriente del flujo, de este modo se controla el producto a través de las salidas 184 y 186.

La forma interna de las entradas del amplificador se puede seleccionar para proporcionar una efectividad deseada en la determinación del patrón de flujo a través de las salidas. Por ejemplo, las entradas del amplificador 174 y 176 se ilustran conectados en los ángulos rectos a la entrada principal 177. Los ángulos de conexión se pueden seleccionar según se desee para controlar la corriente de fluido. Además, se muestra que las entradas del amplificador 174, 176 y 177 tienen las restricciones de boquilla 187, 188 y 189, respectivamente. Estas restricciones proporcionan un mayor efecto de chorro a medida que el flujo a través de las entradas se combina en la cámara 180. La cámara 180 también puede tener varios diseños, que incluyen la selección de los tamaños de las entradas, cuyos ángulos en las entradas y salidas se unen a la cámara, la forma de la cámara, tal como minimizar los remolinos y separación del flujo, y el tamaño y los ángulos de las salidas. Los personas expertas en la técnica reconocerán que la Figura 5 no es sino un ejemplo de la forma de realización de un sistema amplificador del fluido y se pueden emplear otras disposiciones. Además, se puede seleccionar el número y tipo del amplificador del fluido.

Las Figuras 6A y 6B son dos modelos de dinámica de fluidos computac ional que muestran los efectos de la amplificación de la relación del flujo de un sistema amplificador del fluido 270 en un sistema de control del flujo en una forma de realización de la invención. El modelo 6A muestra las trayectorias de flujo cuando el único componente del fluido es gas natural. La relación de flujo volumétrica entre el primer pasaje 244 y segundo pasaje 246 es 30:20, con cincuenta por ciento del flujo total del flujo total en el pasaje principal 247. El sistema amplificador del fluido 270 actúa para amplificar esta relación a 98:2 entre la primera salida 284 y segunda salida 286 del amplificador. De modo similar, el modelo 6B muestra una amplificación de la relación de flujo de 20:30 (con cincuenta por ciento del flujo total del flujo total en el pasaje principal) a 19:81 donde el único componente del fluido es petróleo.

El sistema amplificador del fluido 170 ilustrado en la Figura 5 es un amplificador tipo chorro; es decir, el amplificador usar el efecto chorro de las corrientes de ingreso desde las entradas para alterar y dirigir la trayectoria del flujo a través de las salidas. Otros tipos de sistemas amplificadores, tales como un amplificador de fluido tipo presión, se muestran en la Figura 7. El sistema de amplificador tipo a presión 370 de la Figura 7 es un amplificador fluídico que usa presiones de entrada de valor relativamente bajo para controlar las presiones de producto más altos; es decir, la presión del fluido actúa como el mecanismo de control para dirigir la corriente del fluido. La primera entrada 374 y segunda entrada 376 del amplificador tienen una restricción con boquilla ventura 390 y 391, respectivamente, que actúa para aumentar la velocidad del fluido y de este modo se reduce la presión de fluido en el pasaje de entrada. Los puertos de comunicación de la presión del fluido 392 y 393 transmiten la diferencia de presión entre la primera y segunda entradas 374 y 376 a la entrada principal 377. El flujo de fluido en la entrada principal 377 se desviará hacia el lado de la presión baja y lejos del lado de la presión alta. Por ejemplo, cuando el fluido tiene una proporción relativamente más grande del componente de gas natural, la relación de flujo volumétrica del fluido se inclinará hacia el primer pasaje del sistema de relación del fluido y primera entrada 374 del sistema amplificador 370. El mayor caudal de flujo en la primera entrada 374 producirá una presión más baja transmitida a través del puerto de presión 390, mientras que el menor caudal de flujo en la segunda entrada 376 producirá una presión más alta comunicada a través del puerto 393. La presión más alta "empujará" o la presión más baja "succionará" el principal flujo de fluido a través de la entrada principal 377 produciendo una mayor proporción de flujo a través de la salida del amplificador 354. Cabe mencionar que las salidas 354 y 356 en esta forma de realización están en posiciones diferentes que las salidas en el sistema amplificador tipo chorro de la Figura 5.

La Figura 8 es una vista en perspectiva (se muestra con lineas "ocultas") de un sistema de control del flujo de una forma de realización preferida en una tubuladura de producción. El sistema de control del flujo 425, en una forma de realización preferida, se muele, moldea, o forma de otro modo "dentro" de la pared de una tubuladura. Los pasajes 444, 446, 447, entradas 474, 476, 477, 454, 456, las cámaras tales como cámara del vórtice 452, y salidas 484, 486 del sistema de control de la relación 440, sistema amplificador del fluido 470 y sistema de resistencia dependiente de la vía 450 están, al menos en parte, definidas por la forma de la superficie exterior 429 de la pared de la tubuladura 427. Luego se coloca un manguito sobre la superficie exterior 429 de la pared 427 y las porciones de la superficie interior del manguito 433 definen, al menos en parte, los diversos pasajes y las cámaras del sistema 425. Alternativamente, la molienda puede estar sobre la superficie interior del manguito con el manguito ubicado para cubrir la superficie exterior de la pared de la tubuladura. En práctica, se puede preferir que la pared de la tubuladura y el manguito definan solo elementos seleccionados del sistema de control del flujo. Por ejemplo, el sistema de resistencia dependiente de la vía y el sistema amplificador se pueden definir con la pared de la tubuladura mientras que los pasajes del sistema de control de la relación no. En una forma de realización preferida, el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido, a causa de su extensión relativa, se enrolla o enrosca alrededor de la tubuladura. El pasaje enrollado se puede ubicar dentro, sobre el exterior o interior de la pared de la tubuladura. Debido a que normalmente no se requiere que la extensión del segundo pasaje del sistema de control de la relación sea de la misma longitud que el primer pasaje, el segundo pasaje puede no requerir el enrollado, enroscado, etc.

Se pueden usar múltiples sistemas de control del flujo 525 en una tubuladura única. Por ejemplo, La Figura 9 muestra múltiples sistemas de control del flujo 525 dispuestas en la pared de la tubuladura 531 de una tubuladura individual. Cada sistema de control del flujo 525 recibe la entrada de flujo desde un pasaje interior 532 de la sección de la tubería de producción. La sección de la tubuladura de producción puede tener uno o múltiples pasajes interiores para suministrar el fluido a los sistemas de control del flujo. En una forma de realización, la tubuladura de producción tiene un espacio anular para el flujo de fluido, que puede ser un pasaje anular único o dividirse en múltiples pasajes espaciados alrededor del anillo. Alternativamente, la tubuladura puede tener un pasaje interior central individual del cual fluye el fluido en uno o más sistemas de control del flujo. Otras disposiciones serán evidentes para los expertos en la técnica.

La Figura 10 es un esquema de un sistema de control del flujo que tiene un sistema de relación del fluido 640, un sistema amplificador del fluido 670 que utiliza un amplificador tipo a presión con un interruptor biestable, y un sistema de resistencia dependiente de la vía 650. El sistema de control del flujo que se observa en la Figura 10 está diseñado para seleccionar el flujo de petróleo respecto del flujo de gas. Es decir, el sistema crea una mayor contrapresión cuando el fluido de la formación es menos viscoso, tal como cuando está compuesto de una cantidad de gas relativamente mayor, por la dirección de la mayor parte de fluido de la formación en el vórtice principalmente en forma tangencial. Cuando el fluido de la formación es más viscosa, tal como cuando comprende una cantidad relativamente más grande de petróleo, luego la mayor parte del fluido se dirige dentro del vórtice principalmente en forma radial y se genera poca contrapresión. El sistema de resistencia dependiente de la vía 650 está corriente debajo del amplificador 670 que, a su vez, está corriente abajo del sistema de control de la relación de fluido 640. Como se usa con respecto a las varias formas de realización del dispositivo selector del fluido en la presente, "corriente abajo" significará en la dirección del flujo de fluido mientras está en uso o más delante de la dirección de tal flujo. De modo similar, "corriente arriba" significará la dirección opuesta. Cabe mencionar que estos términos se pueden usar para describir la posición relativa en una perforación, lo que significa más lejos o más cerca de la superficie; tal uso debe ser obvio a partir del contexto.

El sistema de relación del fluido 640 se muestra nuevamente con un primer pasaje 644 y un segundo pasaje 646. El primer pasaje 644 es un pasaje dependiente de la viscosidad y proporcionará mayor resistencia a un fluido de mayor viscosidad. El primer pasaje puede ser un pasaje tubular angosto, relativamente largo que se muestra, como un pasaje sinuoso u otro diseño que proporciona la resistencia requerida a los fluidos viscosos. Por ejemplo, se puede usar una vía laminar como una vía de flujo de fluido dependiente de la viscosidad. Una vía laminar fuerza el flujo de fluido a través de un área superficial relativamente grande en una capa relativamente fina, lo que causa una disminución de la velocidad para obtener el flujo de fluido laminar. Alternativamente, una serie de vías de diferente tamaño puede actuar como una vía dependiente de la viscosidad. Además, un material hinchable se puede usar para definir una vía, donde el material se hincha en presencia de un fluido específico, de este modo se reduce la vía de fluido. Además, se puede usar un material con diferente energía de superficie, tal como un material hidrofóbico, hidrofílico, húmedo en agua, o húmedo en petróleo para definir una vía, donde la humee tabi 1 idad del material restringe el flujo.

El segundo pasaje 646 es menos dependiente de la viscosidad, es decir, los fluidos se comportan de modo relativamente similar fluyendo a través del segundo pasaje independientemente de sus viscosidades relativas. El segundo pasaje 646 mostrado tiene un diodo del vórtice 649 a través del cual fluye el fluido. El diodo del vórtice 649 se puede usar como una alternativa para el pasaje de la boquilla 646 que se explica en la presente, tal como por ejemplo, con respecto a la Figura 3. Además, se puede usar un material hinchable o un material con humee tabi li lidad especial para definir una vía.

El fluido fluye del sistema de control de la relación 640 en el sistema amplificador del fluido 670. El primer pasaje 644 del sistema de relación del fluido está en comunicación fluida con la primera entrada 674 del sistema amplificador. El fluido en el segundo pasaje 646 del sistema de relación del fluido fluye en la segunda entrada 676 del sistema amplificador. El flujo de fluido en la primera y segunda entradas se combina o une en un trayecto de flujo único en el pasaje principal 680. El sistema amplificador 670 incluye un amplificador de fluido tipo presión 671 similar a la forma de realización descripta anteriormente con respecto a la Figura 7. Los diferentes caudales de flujo de los fluidos en la primera y segunda entrada crean diferentes presiones. Las caídas de presión se crean en la primera y segunda entradas en las uniones con los puertos de comunicación de la presión. Por ejemplo, y como se explicó anteriormente, se pueden utilizan boquillas venturi 690 y 691, en o cerca de las uniones. Los puertos de comunicación de la presión 692 y 693 comunican la presión del fluido desde las entradas 674 y 676, respectivamente, al chorro del fluido en el pasaje principal 680. El puerto de comunicación de la presión baja, es decir, el puerto conectado a la entrada con el mayor causal de flujo, creará una "succión" de presión baja que dirigirá el fluido a medida que se inyecta a través del pasaje principal 680 después de los extremos corriente debajo de los puertos de comunicación de la presión.

En la forma de realización observada en la Figura 10, el flujo de fluido a través de las entradas 674 y 676 se fusiona en un trayecto de flujo único antes de actuar sobre los puertos de comunicación de la presión. La disposición alternativa de la Figura 7 muestra los puertos de presión que dirige el flujo de la entrada principal 377, el flujo en la entrada principal se divide en dos corrientes de flujo en la primera y segunda salidas 384 y 386. El flujo a través de la primera entrada 374 se fusiona con el flujo a través de la segunda salida 386 corriente debajo de los puertos de comunicación de la presión 392 y 393. De modo similar, el flujo en la segunda entrada 376 se funde con el flujo en la primera salida a 384 corriente abajo desde los puertos de comunicación. En la Figura 10, el total del flujo de fluido a través del sistema amplificador del fluido 670 se fusiona entre sí en un solo chorro en el pasaje principal 680 antes de, o corriente arriba de los puertos de comunicación 692 y 693. En consecuencia, los puertos de presión actúan sobre la corriente combinada del flujo de fluido.

El sistema amplificador 670 también incluye, en esta forma de realización, un interruptor biestable 673, y la primera y segunda salidas 684 y 686. El movimiento del fluido a través del pasaje principal 680 se divide en dos corrientes de fluido en la primera y segunda salidas 684 y 686. El flujo del fluido del pasaje principal se dirige en las salidas por el efecto de la presión comunicada por los puertos de comunicación de la presión, el flujo de fluido resultante se divide en las salidas. La división del fluido entre las salidas 684 y 686 define una relación de fluido; la misma relación se define con los caudales de flujos a través de las entradas del sistema de resistencia dependiente de la vía 654 y 656 en esta forma de realización. Esta relación de fluido es una relación amplificada respecto de la relación entre el flujo a través de las entradas 674 y 676.

El sistema de control del flujo en la Figura 10 incluye un sistema de resistencia dependiente de la vía 650. El sistema de resistencia dependiente de la vía tiene una primera entrada 654 en comunicación fluida con la primera salida 684 del sistema amplificador del fluido 644, una segunda entrada 656 en comunicación fluida con el segundo pasaje 646, una cámara del vórtice 52 y una salida 658. La primera entrada 654 dirige el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial. La segunda entrada 656 dirige el fluido en la cámara del vórtice 656 principalmente en forma radial. El fluido que entra en la cámara del vórtice 652 principalmente en forma tangencial girará en espiral; alrededor de la pared del vórtice antes de fluir finalmente a través de la salida del vórtice 658. La formación de espiral del fluido alrededor de la cámara del vórtice aumenta en la velocidad con un aumento coincidente en las pérdidas fricciónales. La velocidad tangencial produce una fuerza centrífuga que impide el flujo radial. El fluido de la segunda entrada entra en la cámara principalmente en forma radial y p incipalmente fluye hacia debajo de la pared de la cámara del vórtice y a través de la salida sin formación de la espiral. En consecuencia, el sistema de resistencia dependiente de la vía proporciona mayor resistencia a los fluidos que ingresan a la cámara principalmente en forma tangencial que los que entran principalmente en forma radial. Esta resistencia se realiza como contrapresión sobre el fluido corriente arriba. La contrapresión se puede aplicar al fluido selectivamente donde se controla la proporción de fluido que entra en el vórtice principalmente en forma tangencial.

El sistema de resistencia dependiente de la vía 650 funciona para proporcionar resistencia al flujo de fluido y una contrapresión resultante sobre el fluido corriente arriba. La resistencia provista al flujo de fluido es dependiente y responde al patrón de flujo de fluido impartido al fluido por el sistema de relación del fluido y, en consecuencia, receptivo para los cambios en la viscosidad del fluido. El sistema de relación del fluido dirige selectivamente el flujo de fluido en el sistema de resistencia dependiente de la vía basado en la viscosidad relativa del fluido a lo largo del tiempo. El patrón del flujo de fluido en el sistema de resistencia dependiente de la vía determina, al menos en parte, la resistencia impartida al flujo de fluido por el sistema de resistencia dependiente de la vía. En otra parte de la presente se describe el uso del sistema de resistencia dependiente de la vía basado en el caudal de flujo relativo a lo largo del tiempo. El sistema de resistencia dependiente de la vía posiblemente puede ser de otro diseño, pero se prefiere un sistema que proporciona resistencia al flujo de fluido a través de la fuerza centrípeta.

Cabe mencionar que en esta forma de realización, las salidas del sistema amplificador del fluido 684 y 686 están en "lados" opuestos del sistema cuando se comparan con las salidas en la Figura 5. Es decir, en la Figura 10 el primer pasaje del sistema de relación del fluido, la primera entrada del sistema amplificador y la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía están todos en la misma parte longitudinal del sistema de control del flujo. Esto se debe al uso de un amplificador tipo presión 671; cuando se utiliza un amplificador tipo chorro, como en la Figura 5, el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido y primera entrada del vórtice estará en los lados opuestos del sistema. La ubicación relativa de los pasajes y entradas dependerá del tipo y número de amplificadores empleados. El elemento de diseño critico es que el flujo de fluido amplificado sea dirigido en la entrada del vórtice apropiada para proporcionar el flujo radial o tangencial en el vórtice .

La forma de realización del sistema de control del flujo mostrada en la Figura 11 también se puede modificar para utilizar un pasaje principal en el sistema de relación del fluido, y la entrada principal en el sistema amplificador, como se explica con respecto a la Figura 5 anterior.

Las Figuras 11 A-B son modelos de dinámica de fluidos computacional que muestran resultados de ensayo del flujo de fluido de diferentes viscosidades a través del sistema de flujo que se observa en la Figura 10. El sistema analizado utilizó un primer pasaje dependiente de la viscosidad 644 que tiene un ID con una sección transversal de 0, 04 pulgadas cuadradas. El pasaje independiente de la viscosidad 646 utilizó un diodo del vórtice 649 de 1,4 pulgadas de diámetro. Se empleó un amplificador de fluido tipo presión 671, como se mostró y explicó anteriormente. El interruptor biestable 673 usado tenía 13 pulgadas de largo con pasajes de 0,6 pulgadas. El sistema de resistencia dependiente de la vía 650 tenía una cámara de 3 pulgadas de diámetro con un puerto de salida de 0,5 pulgadas.

La Figura 11A muestra un modelo de dinámica de fluidos computacional del sistema en el cual se analiza el petróleo que tiene una viscosidad de 25 cP. La relación de flujo del fluido definida por el caudal de flujo del fluido volumétrico a través del primer y segundo pasajes del sistema de control de la relación de flujo se midió como 47:53. En el amplificador tipo a presión 671 se midieron los caudales de flujo como 88,4% a través del pasaje principal 680 y 6,6% y 5% a través del primer y segundo puerto de presión 692 y 693, respectivamente. La relación de fluido inducida por el sistema amplificador del fluido, definida por los caudales de flujo a través de la primera y segunda salida del amplificador 684 y 686, se midió como 70:30. El interruptor biestable o el sistema selector, con este régimen de flujo, se dice que está "abierto".

La Figura 11B muestra un modelo de dinámica de fluidos computacional del mismo sistema que utiliza gas natural que tiene una viscosidad de 0,022 cP. El modelo de dinámica de fluidos computacional es para gas de aproximadamente 5000 psi. La relación del flujo de fluido definida por el caudal de flujo del fluido volumétrico a través del primer y segundo pasajes del sistema de control de la relación de flujo se midió como 55:45. En el amplificador tipo a presión 671 los caudales de flujo se midieron como 92,6% a través de pasaje principal 680 y 2,8% y 4,6% a través del primer y segundo puerto de presión 692 y 693, respectivamente. La relación del fluido inducida por el sistema amplificador del fluido, definida por los caudales de flujo a través de la primera y segunda salida del amplificador 684 y 686, se midió como 10:90. El interruptor biestable o el sistema selector, con este régimen de flujo, se dice que está "cerrado" ya que la mayor parte del fluido se dirige a través de la primera entrada del vórtice 654 y entra en la cámara del vórtice 652 principalmente en forma tangencial, como se puede observar por los patrones de flujo en la cámara del vórtice, lo que crea una contrapresión relativamente alta en el fluido .

En la práctica, puede ser conveniente utilizar múltiples amplificadores de fluido en serie en el sistema amplificador del fluido. El uso de múltiples amplificadores permitirá mayor diferenciación entre los fluidos de viscosidad rela ivamen e similar; es decir, el sistema será mejor para crear un patrón de flujo diferente a través del sistema cuando el fluido cambia relativamente poco en la viscosidad global. Una pluralidad de am lificadores en serie proporcionará una mayor amplificación de la relación de fluido creada por el dispositivo de control de la relación del fluido. En forma adicional, el uso de múltiples amplificadores ayudará a superar la estabilidad inherente de cualquier interruptor biestable en el sistema, lo que permite un cambio en la condición del interruptor basado en un por ciento de cambio menor de la relación de fluido en el sistema de control de la relación de fluido.

La Figura 12 es un esquema de un sistema de control del flujo de acuerdo con una forma de realización de la invención que utiliza un sistema de control de la relación de fluido 740, un sistema amplificador del fluido 770 que tiene dos amplificadores 790 y 795 en serie, y un sistema de resistencia dependiente de la vía 750. La forma de realización de la Figura 12 es similar a los sistemas de control de flujo descriptos en la presente y se tratarán solo brevemente . De corriente arriba a corriente abajo, el sistema se dispone con el sistema de control de la relación de flujo 740, el sistema amplificador d'el fluido 770, el sistema amplificador biestable 795, y el sistema de resistencia dependiente de la vía 750.

El sistema de relación del fluido 740 que se muestra tiene primer, segundo y principal pasaje 744, 746, y 747. En este caso, tanto el segundo 46 como el pasaje principal 747 utilizan diodos del vórtice 749. El uso de los diodos del vórtice y otros dispositivos de control se selecciona sobre la base de consideraciones de diseño que incluyen las viscosidades relativas esperadas de fluido a lo largo del tiempo, la viscosidad preselecc ionada o blanco a la que el selector de fluido va a "seleccionar" o permitir que el fluido fluya relativamente sin obstáculos a través del sistema, las características del ambiente en que se va a usar el sistema, y las consideraciones de diseño tales como espacio, costo, sencillez del sistema, etc. En la presente, el diodo del vórtice 749 en el pasaje principal 747 tiene una salida más grande que la del diodo del vórtice en el segundo pasaje 746. El diodo del vórtice se incluye en el pasaje principal 747 para crear una relación de división más conveniente, en especial cuando el fluido de la formación está compuesto de un mayor porcentaje de gas natural. Por ejemplo, sobre la base de la prueba, son o sin un diodo del vórtice 749 en el pasaje principal 747, una relación de división típica ( primer : segundo : princ ipal ) a través de los pasajes cuando el fluido está compuesto principalmente de petróleo fue aproximadamente 29:38:33. Cuando el fluido de ensayo estaba compuesto principalmente de gas natural y no se utilizó diodo del vórtice en el pasaje principal, la relación de división fue 35:32:33. Al añadir el diodo del vórtice al pasaje principal, esta relación se alteró a 38:33:29, con preferencia, el sistema de control de la relación crea una relación relativamente más grande entre los pasajes dependientes e independientes de la viscosidad (o viceversa de acuerdo con si el usuario desea seleccionar la producción de un fluido de mayor o menor viscosidad) . El uso del diodo del vórtice asiste en la creación de una relación mayor. Si bien la diferencia en el uso del diodo del vórtice puede ser relativamente pequeña, mejora el rendimiento y la efectividad del sistema amplificador.

Cabe indicar que en esta forma de realización se utiliza un diodo del vórtice 749 en el pasaje "independiente de la viscosidad" 746 más que un pasaje con múltiples orificios. Como se explicó en la presente, se pueden emplear diferentes formas de realización para crear pasajes que son relativamente dependientes o independientes de la viscosidad. El uso de un diodo del vórtice 749 crea una caída de presión menor para un fluido tal como petróleo, que es conveniente en algunas utilizaciones del dispositivo. Además, el uso de dispositivos de control del fluido dependientes de la viscosidad seleccionados (diodo del vórtice, orificios, etc. ) puede aumentar la relación del fluido ratio entre los pasajes de acuerdo con la aplicación.

El sistema amplificador del fluido 770 en la forma de realización mostrada en la Figura 12 incluye dos amplificadores de fluido 790 y 795. Los amplificadores se disponen en serie. El primer amplificador es un amplificador proporcional 790. El primer sistema amplificador 790 tiene una primera entrada 774, segunda entrada 776, y entrada principal 777 en comunicación fluida con, respectivamente, el primer pasaje 746, segundo pasaje 746 y pasaje principal 747 del sistema de control de la relación de fluido. El primer, segundo y principal pasaje se conectan entre sí y se funden al flujo de fluido a través de las entradas descriptas en otra parte de la presente. El flujo de fluido se une en una corriente de flujo de fluido única en una cámara amplificador proporcional 780. Los caudales de flujo del fluido desde la primera y segunda entrada dirigen el flujo de fluido combinado en la primera salida 784 y segunda salida 786 del amplificador proporcional 790. El sistema de amplificador proporcional 790 tiene dos "lóbulos" para la manipulación del flujo del remolino y alteración del flujo menor. Un puerto de equilibrio de presión 789 conecta fluidamente los dos lóbulos para equilibrar la presión entre los dos lóbulos sobre cada lado del amplificador.

El sistema amplificador del fluido también incluye un segundo sistema amplificador del fluido 795, en este caso un amplificador con interruptor biestable. El' amplificador 795 tiene una primera entrada 794, una segunda entrada 796 y una entrada principal 797. La primera y segunda entradas 794 y 796 están, respectivamente, en comunicación fluida con la primera y segunda salidas 784 y 786. El amplificador con interruptor biestable 795 mostrado tiene una entrada principal 797 que está en comunicación fluida con el pasaje interior de la tubuladura. El flujo de fluido de la primera y segunda entradas 794 y 796 dirigen los flujos de fluido combinados desde las entradas a la primera y segunda salidas 798 y 799, El sistema de resistencia dependiente de la vía 750 es como se describe en otra parte de la presente.

Se pueden emplear múltiples amplificadores en serie para aumentar la relación de división de los caudales de flujo del fluido. En la forma de realización mostrada, por ejemplo, cuando un fluido compuesto principalmente de petróleo está fluyendo a través del sistema selector, el sistema de relación del fluido 740 crea una relación de flujo entre el primer y segundo pasajes de 29:38 (con el restante 33 por ciento del flujo a través del pasaje principal) . El sistema proporcional amplificador 790 puede amplificar la relación a aproximadamente 20:80 ( p imera : segunda salidas del sistema amplificador 790) . El sistema amplificador con interruptor biestable 795 luego puede amplificar la relación además de por ejemplo, 10:90 a medida que el fluido entra en la primera y segunda entradas al sistema de resistencia dependiente de la vía. En la práctica, un amplificador biestable tiende a ser relativamente estable. Es decir, el cambio del patrón de flujo en las salidas del interruptor biestable puede requerir un cambio relativamente grande en el patrón de flujo de las entradas. El amplificador proporcional tiende a dividir la relación de flujo de modo más uniforme sobre la base de los flujos de entrada. El uso de un amplificador proporcional, tal como en 790, ayudará a crear un cambio suficientemente grande en el patrón de flujo en el interruptor biestable para efectuar un cambio en la condición del interruptor (de "abierto" a "cerrado" y viceversa) .

El uso de múltiples amplificadores en un solo sistema amplificador puede incluir el uso de cualquier tipo o diseño de amplificador conocido en la técnica, que incluye amplificadores tipo presión, tipo chorro, biestable, proporcional, etc., en cualquier combinación. Se describe específicamente que el sistema amplificador puede utilizar cualquier número y tipo de amplificador de fluido, en serie o paralelo. En forma adicional, los sistemas amplificadores pueden incluir el uso de entradas principales o no, según sea deseado. Además, como se muestra, las entradas principales se pueden alimentar con el fluido directamente del pasaje interior de la tubuladura u otra fuente de fluido. El sistema mostrado en la Figura 12 está "doblado hacia atrás" sobre sí mismo; es decir, revierte la dirección del flujo de izquierda a derecha a lo largo del sistema a derecha a izquierda. Esta técnica de ahorro de espacio sin embargo no es crítica para la invención. Las especificaciones de las posiciones espaciales relativas del sistema de relación del fluido, sistema amplificador y sistema de resistencia dependiente de la vía se informarán por consideraciones de diseño tales como espacio disponible, tamaño, materiales, problemas de sistema y fabricación.

Las Figuras 13A y 13B son modelos de dinámica de fluidos computacional que muestran los patrones de flujo del fluido en la forma de realización del sistema de control del flujo que se observan en la Figura 12. En la Figura 13A, el fluido utilizado fue gas natural. La relación de fluido en la primera, segunda y principal salida del sistema de relación del fluido 38:33:29. El sistema de amplificador proporcional 790 amplificó la relación a aproximadamente 60:40 en la primera y segunda salidas 784 y 786. Esta relación se amplificó adicionalmente por el segundo sistema amplificador 795, donde la relación de la primera : segunda : principal entrada fue aproximadamente 40:30:20.. La relación del producto del segundo amplificador 795 medido en la primera y segunda salidas 798 y 799 o en la primera y segunda entradas en el sistema de resistencia dependiente de la vía fue aproximadamente 99:1. El fluido de viscosidad relativamente baja fue forzado a fluir principalmente en la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía y luego en el vórtice en un trayecto sustancialmente tangencial. El fluido se fuerza a rotar sustancialmente alrededor del vórtice creando una mayor caída de presión que si el fluido hubiera entrado ai vórtice principalmente en forma radial. Esta caída de presión crea una contrapresión sobre el fluido en el sistema selector y lentifica la producción del fluido.

En la Figura 13B, se muestra un modelo de dinámica de fluidos computacional donde el fluido analizado estaba compuesto de petróleo de viscosidad 25 cP. El sistema de control de la relación de fluido 740 dividió el caudal de flujo en una relación de 29:38:33. El primer sistema amplificador 790 amplificó la relación a aproximadamente 40:60. El segundo sistema amplificador 795 también amplificó esta relación a aproximadamente 10:90. Como se puede observar, el fluido fue forzado a fluir en el sistema de resistencia dependiente de la vía principalmente a través de la segunda entrada sustancialmente radial 56. Si bien se crea algún flujo rotacional en el vórtice, la porción sustancial del flujo es radial. Este patrón de flujo crea una caída de presión menor sobre el petróleo que la que se hubiera creado si el petróleo fluyera principalmente en forma tangencial en el vórtice. En consecuencia, se crea menos contrapresión sobre el fluido en el sistema. El sistema de control del flujo se dice que "selecciona" el fluido de viscosidad mayor, petróleo en este caso, respecto del fluido menos viscoso, gas.

La Figura 14 es una vista en perspectiva transversal de un sistema de control del flujo de acuerdo con la presente invención como se observa en la Figura 12 ubicado en una pared de la tubuladura. Las diversas porciones del sistema de control del flujo 25 se crean en la pared de la tubuladura 731. Un manguito, no mostrado u otra cubierta luego se coloca sobre el sistema. El manguito, en este ejemplo, forma una porción de las paredes de los diversos pasajes de fluido. Los pasajes y vórtices se pueden crear por molienda, colado u otro método. En forma adicional, las diversas porciones del sistema de control del flujo se pueden fabricar en forma separada y conectar entre sí.

Los ejemplos y resultados del ensayo descriptos anteriormente en relación con las Figuras 10-14 se diseñan para seleccionar un fluido más viscoso, tal como petróleo, respecto de un fluido con características diferentes, tales como gas natural. Es decir, el sistema de control del flujo permite la producción del fluido relativamente más sencilla cuando esta compuesto de una mayor proporción de petróleo y proporciona mayor restricción a la producción del fluido cuando cambia de composición a lo largo del tiempo para tener una mayor proporción de gas natural. Cabe mencionar que no se requiere necesariamente que la proporción relativa de petróleo sea mayor de la mitad que la del fluido seleccionado. Se entiende expresamente que los sistemas descriptos se pueden utilizar para seleccionar entre cualquier fluido de diferentes características. Además, el sistema se puede diseñar para seleccionar entre el fluido de la formación ya que varía entre las cantidades proporcionales de cualquiera de los fluidos. Por ejemplo, en un pozo de petróleo donde se espera que el flujo que fluye de la formación varíe con el tiempo entre diez y veinte por ciento de la composición de petróleo, el sistema se puede diseñar para seleccionar el fluido y permitir un flujo relativamente mayor cuando el fluido está compuesto de veinte por ciento de petróleo.

En una forma de realización preferida, el sistema se puede usar para seleccionar el fluido cuando tiene una viscosidad relativamente más baja respecto de cuando es de una viscosidad relativamente más. Es decir, el sistema puede seleccionar producir gas respecto de petróleo, o gas respecto de agua. Tal disposición es útil para restringir la producción de petróleo o agua en un pozo de producción de gas. Tal cambio de diseño se puede librar por la alteración del sistema de resistencia dependiente de la vía de modo que el fluido de viscosidad menor se dirige en el vórtice principalmente en forma radial mientras que ele fluido de viscosidad mayor se dirige en el sistema de resistencia dependiente de la vía principalmente en forma tangencial. Tal sistema se muestra en la Figura 15.

La Figura 15 es un esquema de un sistema de control del flujo de acuerdo con una forma de realización de la invención diseñada para seleccionar un fluido de viscosidad menor por encima de un fluido de viscosidad mayor. La Figura 15 es sustancialmente similar a la Figura 12 y no se explicará en detalle. Cabe mencionar que las entradas 854 y 856 a la cámara del vórtice 852 están modificadas, o "invertidas", de modo que la entrada 854 dirige el fluido en el vórtice 852 principalmente en forma radial mientras que la entrada 856 dirige el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial. En consecuencia, cuando el fluido es de viscosidad relativamente baja, tal como cuando están compuestos principalmente de gas natural, el fluido se dirige en el vórtice principalmente en forma radial. El fluido es "seleccionado", el sistema de control del flujo está "abierto", se imparte una resistencia y contrapresión baja sobre el fluido, y el fluido fluye en forma relativamente fácil a través del sistema. A la inversa, cunado el fluido es de viscosidad relativamente más alta, tal como cuando está compuesto de un mayor porcentaje de agua, se dirige en el vórtice principalmente en forma tangencial. El fluido de viscosidad mayor no se selecciona, el sistema está "cerrado", se imparte una resistencia y contrapresión mayor (que la que puede impartir sin el sistema en su lugar) al fluido, y se reduce la producción del fluido. El sistema de control del flujo se puede diseñar para cambiar entre abierto y cerrado a una viscosidad o porcentaje de componentes fluidos de la composición preseleccionado . Por ejemplo, el sistema se puede diseñar para cerrar cuando el fluido alcanza 40% de agua (o una viscosidad igual a la del fluido de esta composición) . El sistema se puede usar en la producción, tal como en los pozos de gas para impedir la producción de agua o petróleo, o en los sistemas de inyección para seleccionar la inyección de vapor respecto del agua. Otros usos serán evidentes para los expertos en la técnica, que incluyen el uso de otras características del fluido, tales como densidad o caudal de flujo.

El sistema de control del flujo se puede usar e otros métodos, así como, por ejemplo, en reparación de pozos y producción petroleros, a menudo se desea inyectar un fluido, normalmente vapor, en un pozo de inye c c i ón .

La Figura 16 es un esquema que muestra el uso del sistema de control del flujo de la invención en un pozo de inyección y producción. Uno o más pozos de inyección 1200 se inyectan con un fluido de inyección mientras que los fluidos de la formación deseados se producen en uno o más pozos de producción 1300. El pozo de producción 1300 de la perforación 1302 se extiende a través de la formación 1204. Una columna de producción de la tubería 1308 se extiende a través de la perforación que tiene una pluralidad de secciones de la tubuladura de producción 24. Las secciones de la tubuladura de producción 24 se pueden aislar de otra descripta en relación con la Figura 1 por los obturadores 26. Los sistemas de control del flujo se pueden emplear en uno o ambos pozos de inyección y producción.

El pozo de inyección 1200 incluye una perforación 1202 que se extiende a través de una formación portadora de hidrocarburo 1204. El aparato de inyección incluye una o más líneas de suministro de vapor 1206 que normalmente se extienden desde la superficie a la ubicación del fondo del pozo de la inyección sobre una columna de la tubería 1208. Los métodos de inyección son conocidos en la técnica y no se describirán aquí en detalle. Los múltiples sistemas del puerto de inyección 1210 se espacian a lo largo de la extensión de la columna de tubería 1208 junto con las zonas blanco de la formación. Cada uno de los sistemas del puerto 1210 incluye uno o más sistemas de control del flujo autónomos 1225. Los sistemas de control del flujo pueden ser de cualquier disposición particular en la presente, por ejemplo, del diseño mostrado en la Figura 15, mostrado en una forma de realización preferida para uso en inyección. Durante el proceso de inyección, el agua caliente y el vapor a menudo se mezclan y existen en la relaciones variadas en el fluido de inyección. A menudo el agua caliente se hace circular en el fondo del pozo hasta que el sistema ha alcanzado las condiciones de temperatura y presión deseadas para proporcionar principalmente vapor para la inyección en la formación. Normalmente no es conveniente inyectar agua caliente en la formación.

En consecuencia, los sistemas de control del flujo 1225 se utilizan para seleccionar la inyección de vapor (u otro fluido de inyección) sobre la inyección de agua caliente u otros fluidos convenientes deseables. El sistema de relación del fluido dividirá el fluido de inyección en relaciones de flujo basadas en una característica relativa del flujo de fluido, tal como viscosidad, ya que esta cambia con el tiempo. Cuando el fluido de inyección tiene una proporción no conveniente de agua y una consecuente viscosidad relativamente más alta, por consiguiente el sistema de control de la relación dividirá el flujo y el sistema selector dirigirá el fluido en la entrada tangencial del vórtice, de este modo se restringe la inyección de agua en la formación. A medida que el fluido de inyección cambia a una mayor proporción de vapor, con un consecuente cambio a una viscosidad menor, el sistema selector dirige el fluido en el sistema de resistencia dependiente de la vía principalmente en forma radial lo que permite la inyección del vapor con menos contrapresión que si el fluido entrara al sistema de resistencia dependiente de la vía principalmente en forma tangencial. El sistema de control de la relación de fluido 40 puede dividir el fluido de inyección sobre la base de cualquier característica del flujo de fluido, que incluye viscosidad, densidad y ve loe idad .

En forma adicional, los sistemas de control del flujo 25 se pueden utilizar sobre el pozo de producción 1300. El uso de sistemas selectores 25 en el pozo de producción se puede entender a través de la explicación de la presente, en especial con referencia a la Figura 1 y 2. A medida que el vapor se fuerza a través de la formación 1204 del pozo de inyección 1200, el hidrocarburo residente, por ejemplo petróleo, en la formación es forzado a fluir hacia y dentro el pozo de producción 1300. Los sistemas de control del flujo 25 sobre el pozo de producción 1300 se seleccionarán para el fluido de producción deseado y restringirán la producción del fluido de inyección. Cuando el fluido de inyección "penetra" y comienza a ser producido en el pozo de producción, los sistemas de control del flujo restringirás la producción del fluido de inyección. Es típico que el fluido de inyección penetrará a lo largo de las secciones de la perforación de producción de forma desigual. Debido a que los sistemas de control del flujo se ubican a lo largo de secciones aisladas de la tubería de producción, los sistemas de control del flujo permitirán la producción menos restringida del fluido de la formación en las secciones de la tubería de producción donde no ha ocurrido la penetración y restringe la producción de fluido de inyección de las secciones donde ha ocurrido la penetración. Cabe mencionar que el flujo de fluido de cada sección de la tubería de producción está conectado con la columna de producción 302 en paralelo para proporcionar tal selección.

Los métodos de inyección descriptos anteriormente se describen para la inyección de vapor. Se entiende que se puede utilizar dióxido de carbono u otro fluido de inyección. El sistema selector operará para restringir el flujo del fluido de inyección no deseado, tal como agua, mientras que no proporciona aumento de resistencia al flujo del fluido de inyección deseado, tal como vapor o dióxido de carbono. En su diseño más básico, el sistema de control del flujo para usar en los métodos de inyección se invierte el funcionamiento a partir del control de flujo del fluido como se explicó en la presente para usar en la producción. Es decir, el fluido de inyección fluye desde las líneas de suministro, a través del sistema de control del flujo (sistema de control de la relación de flujo, sistema amplificador y sistema de resistencia dependiente de la vía) , y luego en la formación. El sistema de control del flujo está diseñado para seleccionar el fluido de inyección preferido; es decir, para dirigir el fluido de inyección en el sistema de resistencia dependiente de la vía principalmente en forma radial. El fluido no deseado, tal como agua, no se selecciona; es decir, se dirige en el sistema de resistencia dependiente de la vía principalmente en forma tangencial. En consecuencia, cuando el flujo no deseado está presente en el sistema, se crea una contrapresión mayor en el fluido y se restringe el flujo de fluido. Cabe mencionar que se imparte una mayor contrapresión sobre el fluido que ingresa principalmente en forma tangencial que el que impartiría si no se utilizara el sistema selector. Esto no requiere que la contrapresión necesariamente sea más alta en un fluido no seleccionado que en un fluido seleccionado, aunque también puede ser preferible .

Un interruptor biestable, tal como se muestra en el interruptor 170 en la Figura 5 y en el interruptor 795 en la Figura 12, tiene propiedades que se pueden utilizar para controlar el flujo incluso sin el uso de un sistema de relación del flujo. El rendimiento del interruptor biestable 795 es dependiente del caudal de flujo, o velocidad. Es decir, a velocidades o caudales de flujo bajos el interruptor 795 carece de biestabilidad y el fluido fluye en las salidas 798 y 799 en aproximadamente cantidades iguales. A medida que aumenta el caudal de flujo en el interruptor biestable 795, finalmente se forma la biestabilidad.

Se puede utilizar al menos un interruptor biestable para proporcionar la producción de fluido selectivo en respuesta a la variación de la velocidad del fluido o el caudal de flujo. En tal sistema, el fluido se "selecciona" o sistema de control de fluido se abre cuando el caudal de flujo del fluido está bajo una tasa preseleccionada. El fluido a una tasa baja fluirá a través del sistema con relativamente poca resistencia. Cuando el caudal de flujo aumenta por encima de la tasa preseleccionada, el interruptor se cierra "girado" y es resistido el flujo de fluido. La válvula cerrada, obviamente, reducirá el caudal de flujo a través del sistema. Un interruptor biestable 170, como se observa en la Figura 5, una vez activado, proporcionará un efecto Coanda sobre la corriente del fluido. El efecto Coanda es la tendencia de un chorro de fluido a ser atraído a una superficie cercana. El término se usa para describir la tendencia del chorro de fluido que sale del sistema de la relación del flujo, una vez dirigido en una salida del interruptor seleccionada, tal como salida 184, para permanecer dirigido en este trayecto de flujo incluso cuando la relación de flujo retorna a su condición previa' debido a la proximidad de la pared del interruptor de fluido. A un bajo caudal de flujo, el interruptor biestable carece de bies tabilidad y el fluido fluye de modo aproximadamente igual a través de las salidas 184 y 186 y luego aproximadamente igual en las entradas del vórtice 154 y 156. En consecuencia, se crea poca contrapresión en el fluido y el sistema de control del flujo se abre efectivamente. A medida que el caudal de flujo aumenta en el interruptor biestable 170, se forma finalmente la bies tabilidad y el cambio se realiza como se desea, dirigiendo una mayor parte del flujo de fluido a través de la salida 84 y luego principalmente en forma tangencial en el vórtice 152 a través de la entrada 154 de este modo se cierra la válvula. La contrapresión, obviamente, producirá la reducción del caudal de flujo, pero el efecto Coanda mantendrá el flujo de fluido en la salida del interruptor 184 aun cuando el caudal de flujo disminuye. Finalmente, el caudal de flujo puede caer suficiente para superar el efecto Coanda y el flujo retornará al flujo aproximadamente igual a través de las salidas del interruptor, de este modo se re-abre la válvula.

El sistema de control de flujo dependiente de la velocidad o el caudal de flujo puede utilizar amplificadores de fluido como se describió anteriormente en relación con los sistemas selectores dependientes de la viscosidad del fluido, tal como se observa en la Figura 12.

En otra forma de realización de un sistema de control del flujo autónomo dependiente de la velocidad o caudal de flujo, se usa un sistema que utiliza un sistema de relación del fluido, similar al mostrado en el sistema de control de la relación 140 en la Figura 5. Los pasajes del sistema de control de la relación 144 . y 146 se modifican, según sea necesario, para dividir el flujo de fluido sobre la base del caudal de flujo del fluido relativo (más que la viscosidad relativa) . Se puede usar un pasaje principal 147 si se desea. El sistema de control de la relación en esta forma de realización divide el flujo en una relación basada en la velocidad del fluido. Cuando la relación de velocidad está por encima de una cantidad preseleccionada (por ejemplo, 1,0) , el sistema de control del flujo se cierra y resiste el flujo. Cuando la relación de velocidad está por debajo de la cantidad predeterminada, el sistema se abre y el flujo de fluido es relativamente libre. Como la velocidad de flujo de fluido cambia con el tiempo, la válvula se abrirá o cerrará como respuesta. Se puede diseñar un pasaje de control de la relación de flujo control para proporcionar una mayor tasa de aumento de la resistencia al flujo en función del aumento de velocidad por encima de una velocidad blanco en comparación con el otro pasaje. Alternativamente, se puede diseñar un pasaje para proporcionar una menor tasa de aumento de la resistencia al flujo de fluido en función de una velocidad de fluido por encima de una velocidad específica en comparación con el otro pasaje.

Otra forma de realización de una válvula de fluido basada en la velocidad se observa en las Figuras 17A-C, en que se usa un sistema de resistencia dependiente de la vía de fluido 950 para crear un interruptor biestable. El sistema de resistencia dependiente de la vía 950 con preferencia tiene una sola entrada 954 y sola salida 958 en esta forma de realización, si bien se pueden añadir otras entradas y salidas para regular el flujo, dirección del flujo, eliminar remolinos, etc. Cuando el fluido fluye por debajo de una velocidad o caudal de flujo preseleccionado, el fluido tiende a fluir simplemente a través de la salida del vórtice 958 sin rotación sustancial alrededor de la cámara del vórtice 952 y sin crear un caída de presión significativa a lo largo del sistema de resistencia dependiente de la vía 50 como se observa en la Figura 17A. A medida que la velocidad o caudal de flujo aumenta por encima de una velocidad preseleccionada, como se observa en la Figura 17B, el fluido rota alrededor de la cámara del vórtice 952 antes de salir a través de la salida 958, de este modo se crea una mayor caída de presión a través del sistema. El interruptor del vórtice biestable luego se cierra. A medida que la velocidad o caudal de flujo disminuye, como se representa en la Figura 17C, el fluido continúa rotando alrededor de la cámara del vórtice 952 y continúan teniendo una caída de presión significativa. La caída de presión a través del sistema crea una contrapresión correspondiente en el fluido corriente arriba. Cuando la velocidad o caudal de flujo cae suficientemente, el fluido retornará al patrón de flujo observado en la Figura 17A y el interruptor se reabrirá. Se espera que ocurra un efecto de histéresis.

Tal aplicación de un interruptor biestable permite el control del fluido sobre la base de los cambios en una característica de velocidad o caudal de flujo. Tal control es útil en las aplicaciones en que es conveniente mantener la velocidad de producción o inyección o caudal de flujo en o por debajo de una tasa dada. Otra aplicación será evidente para los expertos en la técnica.

Los sistemas de control del flujo que se describen en la presente también pueden utilizar cambios en la densidad del fluido con el tiempo para controlar el flujo de fluido. Los sistemas autónomos y las válvulas descriptas en la presente dependen de los cambios en una característica del flujo de fluido. Como se describió anteriormente, la viscosidad del fluido y el caudal de flujo pueden ser la característica del fluido utilizada para controlar el flujo. En un ejemplo del sistema diseñado para aprovechar los cambios en la característica del fluido de densidad, un sistema de control del flujo como se observa en la Figura 3 proporciona un sistéma de relación del fluido 40 que emplea al menos dos pasajes 44 y 46 donde un pasaje es más dependiente de la densidad que el otro. Es decir, el pasaje 44 suministra una mayor resistencia al flujo para un fluido que tiene una mayor densidad mientras que el otro pasaje 46 es sustancialmente independiente de la densidad o tiene una relación de flujo inversa a la densidad. De tal manera, a medida que el fluido cambia a una densidad preseleccionada , se "selecciona" para la producción y fluye con relativamente menos resistencia a través del sistema completo 25 con menos contrapresión impartida; es decir, el sistema o válvula se "abrirá". A la inversa, a medida que la densidad cambia con el tiempo a una densidad no deseable, el sistema de control de la relación de flujo 40 cambiará la relación del producto y el sistema 25 impartirá una contrapresión relativamente mayor; es decir, la válvula "se cierra".

Otras disposiciones del sistema de control del flujo también se pueden utilizar con una forma de realización dependiente de la densidad. Tales disposiciones incluyen la adición de los sistemas amplificadores, sistemas de resistencia dependiente de la vía y similares como se explicaron en otra parte en la presente. Además, los sistemas dependientes de la densidad pueden utilizar interruptores biestables y otros dispositivos de control fluídico en la presente.

En tal sistema, el fluido se "selecciona" o la válvula del selector del fluido se abre cuando la densidad del fluido está por encima o debajo de una densidad preseleccionada. Por ejemplo, un sistema diseñado para seleccionar la producción de fluido cuando está compuesto de un porcentaje relativamente mayor de petróleo, se diseña para seleccionar la producción del fluido, o estar abierta, cuando el fluido está por encima de una densidad blanco. A la inversa, cuando la densidad del fluido cae por debajo de la densidad blanco, el sistema se diseña para estar cerrado. Cuando la densidad cae por debajo de la densidad preseleccionada, el interruptor se cierra "girado" y se resiste el flujo de fluido.

El sistema de control del flujo dependiente de la densidad puede utilizar amplificadores de fluido como se describió antes en relación con los sistemas de control del flujo dependientes de la viscosidad del fluido, tal como se observa en la Figura 12. En una forma de realización de un sistema de control del flujo autónomo dependiente de la densidad, se usa un sistema que utiliza un sistema de relación del fluido, similar al mostrado en el sistema de control de la relación 140 en la Figura 5. Los pasajes del sistema de control de la relación 144 y 146 se modifican, según sea necesario, para dividir el flujo de fluido basado en la densidad del fluido relativo (más que la viscosidad relativa) . Se puede usar un pasaje principal 147 si se desea. El sistema de control de la relación en esta forma de realización divide el flujo en una relación basada en la densidad del fluido. Cuando la relación de densidad está por encima (o debajo) de una relación preseleccionada, el sistema selector se cierra y resiste el flujo. A medida que la densidad de flujo de fluido cambia con el tiempo, la válvula se abrirá o cerrará como respuesta .

Los sistemas dependientes de la velocidad descriptos anteriormente se pueden utilizar en el método de inyección en el vapor donde existen múltiples puertos de inyección alimentados desde la misma línea de suministro del vapor. A menudo durante la inyección del vapor, se encuentra una "zona de filtraciones" que exuda una cantidad desproporcionada de vapor desde el sistema de inyección. Es conveniente limitar la cantidad de vapor inyectado en la zona de filtraciones de modo que todas las zonas alimentadas por un suministro de vapor reciban cantidades apropiadas de vapor.

Retornando a la Figura 16, se utiliza un pozo de inyección 1200 con la fuente de vapor 1201 y la línea de suministro de vapor 1206 que suministra vapor a múltiples sistemas del puerto de inyección 1210. Los sistemas de control del flujo 1225 son sistemas dependientes de la velocidad, como se describió anteriormente. La inyección de vapor se suministra desde la línea de suministro 1206 a los puertos 1210 y desde allí en la formación 1204. El vapor se inyecta a través del sistema de control del flujo dependiente de la velocidad, tal como un interruptor biestable 170, que se observa en la Figura 5, a una tasa "baja" preseleccionada en la que el interruptor no exhibe biestabilidad. El vapor simplemente fluye en las salidas 184 y 186 en proporción básicamente similar. Las salidas 184 y 186 están en comunicación fluida con las entradas 154 y 156 del sistema de resistencia dependiente de la vía. El sistema de resistencia dependiente de la vía 150 en consecuencia no creará una contrapresión significativa sobre el vapor que entrará en la formación con relativa fácil idad .

Si se encuentra una zona de filtraciones, el caudal de flujo de vapor a través del sistema de control del flujo aumentará por encima de la velocidad de inyección baja preselecc ionada a una velocidad relativamente alta. El aumento del caudal de flujo del vapor a través del interruptor biestable causará que el interruptor esté biestable. Es decir, el interruptor 170 forzará que una cantidad desproporcionada del vapor fluya a través de la salida del interruptor biestable 184 y en el sistema de resistencia dependiente de la vía 150 a través de la entrada orientada principalmente en forma tangencial 154. En consecuencia la velocidad de inyección del vapor en la zona de filtraciones será restringida por los selectores de fluido autónomos. (Alternativamente, los sistemas de control de flujo dependientes de la velocidad pueden utilizar el sistema de resistencia dependiente de la vía mostrado en la Figura 17 u otros sistemas dependientes de la velocidad descriptos en otra parte para el efecto similar ) .

Se espera que ocurra un efecto de histéresis. A medida que el caudal de flujo del vapor aumenta y crea la biestabilidad en el interruptor 170, el caudal de flujo a través del sistema de control del flujo 125 será restringido por la contrapresión creada por el sistema de resistencia dependiente de la vía 140. Esto, a su vez, reducirá el caudal de flujo a la tasa baja preseleccionada, en este momento el interruptor biestable cesará de funcionar, y el vapor fluirá de nuevo en forma relativamente uniforme a través de las entradas del vórtice y en la formación sin restricción.

El efecto de histéresis puede producir "pulsación" durante la inyección. La pulsación durante la inyección puede llevar a la mejor penetración del espacio del poro debido que la pulsación transitoria estará empujando contra la inercia del fluido circundante y las vías dentro del espacio del porp más estrecho puede convertirse en el trayecto de menor resistencia. Esto es un beneficio añadido al diseño donde la pulsación está en la tasa apropiada .

Para "reajustar" el sistema, o retornar al patrón de flujo inicial, el operador reduce o detiene el flujo de vapor en la línea de suministro. El suministro de vapor luego se reestablece y los interruptor biestables están de nuevo en su condición inicial sin biestabilidad. El proceso se · puede repetir cuándo sea necesario.

En algunos lugares, es ventajoso tener un sistema o válvula control del flujo autónomo que restringe la producción de fluido de inyección a medida que comienza a penetrar en el "pozo de producción, sin embargo, una vez que ha ocurrido la penetración a través del pozo completo, la válvula del selector de fluido autónomo se apaga. En otras palabras, la válvula del selector de fluido autónomo restringe la producción de agua en el pozo de producción hasta alcanzar el punto en que la restricción está dañando la producción de petróleo de la formación. Una vez que se alcanza este punto, el sistema de control del flujo cesa la restricción de la producción en el pozo de producción.

En la Figura 16, la concentración en el pozo de producción 1300, la columna de tubería de la producción 1308 tiene una pluralidad de secciones de la tubuladura de producción 24, cada una con al menos un sistema de control del flujo autónomo 25.

En una forma de realización, el sistema de control del flujo autónomo funciona como un interruptor biestable, tal como se observa en la Figura 17 en el interruptor biestable 950. El interruptor de fluido biestable 950 crea una región donde se pueden hallar diferentes caídas de presión para el mismo caudal de flujo. La Figura 18 es un cuadro de presión P versus caudal de flujo Q que ilustra el flujo a través del interruptor biestable, sistema de resistencia dependiente de la vía 950. A medida que aumenta el caudal de flujo del fluido en la región A, aumenta gradualmente la caída de presión a través del sistema. Cuando el caudal de flujo aumenta a una tasa pre se lecc ionada , la presión saltará, como se observa en la región B. A medida que el aumento de presión lleva a un caudal de flujo reducido, la presión permanecerá relativamente alta, como se observa en la región C. Si el caudal de flujo cae suficientemente, la presión caerá significativamente y el ciclo puede comenzar de nuevo. En la práctica el beneficio de este efecto de histéresis es que si el operador sabe en qué posición final desea que esté el interruptor, puede alcanzarla, comenzando con un caudal de flujo muy lento e incrementándola gradualmente al nivel deseado, o comenzando con un caudal de flujo muy alto y disminuyéndola gradualmente al nivel deseado.

La Figura 19 es un dibujo esquemático que muestra un sistema de control del flujo de acuerdo con una forma de realización de la invención que tiene un sistema de control de la relación, sistema amplificador y sistema de resistencia dependiente de la vía, e j empl i f icativo para usar en el reemplazo del dispositivo de control del flujo de entrada. Los dispositivos de control de flujo de entrada (ICD) , tales como, por ejemplo los disponibles en el comercio en Halliburton Energy Services, Inc., bajo la marca EquiFlow. El influjo desde el reservorio varía, algunas veces precipitándose a una penetración temprana y otras veces por lent i f i cae ión a un retraso. Cada condición necesita regularse de modo que se puedan recuperar completamente las reservas valiosas. Algunos pozos experimentan un efecto "dedos - talón" , diferencias de permeabilidad y problemas de agua, en especial en reservas de petróleo de alta viscosidad. Un ICD intenta equilibrar el flujo de entrada o producción a través de la columna de terminación, mejora de la productividad, rendimiento y eficiencia, por la obtención del flujo constante a lo largo de cada intervalo de producción. Un ICD normalmente modera el flujo desde las zonas de producti idad alta y estimula el flujo de las zonas de productividad más baja. Se instala un ICD típico y se combina con un tamiz de arena en un reservorio no consolidado. El fluido del reservorio corre desde la formación a través del tamiz de arena y en la cámara del flujo, donde continúa a través de uno o más tubos. Las longitudes del tubo y los diámetros internos se diseñan para inducir la caída de presión apropiada para mover el flujo a través de la cañería en un ritmo constante. El ICD nivela la caída de presión, lo que produce una terminación más completa y también la vida productiva como resultado de la conificación agua-gas retardada. También aumenta la producción por unidad de longitud.

El sistema de control del flujo de la Figura 19 es similar al de las Figuras 5, 10 y 12 y por eso no se comentará en detalle. El sistema de control del flujo mostrado en la Figura 19 es dependiente de la velocidad o dependiente del caudal de flujo. El sistema de control de la relación 1040 tiene el primer pasaje 1044 con el primer restrictor del flujo de fluido 1041 y un segundo pasaje de entrada 1046 con un segundo reductor de flujo 1043 en este, ^n pasaje principal 1047 también se puede utilizar y también puede tener una restricción de flujo 1048. Las restricciones en los pasajes se diseñan para producir diferentes caídas de presión a través de las restricciones a medida que el caudal de flujo del fluido cambia con el tiempo. El reductor de flujo del pasaje principal se puede seleccionar para proporcionar las mismas caídas de presión respecto de los mismos caudales de flujo como el restrictor en el primer o segundo pasaje.

La Figura 20 es un cuadro que indica la presión, P, versus caudal de flujo, Q, curvas para el primer pasaje 1044 (#1) y segundo pasaje 1046 (#2), cada uno con restrictores seleccionados. A una presión de conducción baja, la línea A, habrá más flujo de fluido en el primer pasaje 1044 y proporc ionalmente menos flujo de fluido en el segundo pasaje 1046. En consecuencia, el flujo de fluido que deja el sistema amplificador se desviará hacia la salida 1086 y en la cámara del vórtice 1052 a través de entrada radial 1056. El fluido no rotará sustancialmente en la cámara del vórtice y la válvula se abrirá, lo que le permite fluir sin impartir contrapresión sustancial. A una presión de conducción alta, tal como en la línea B, el flujo de fluido proporcionado a través del primer y segundo pasajes se invertirá y el fluido se dirigirá a la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial lo que crea una caída de presión relativamente grande, imparte contrapresión al fluido y cierra la válvula.

En una forma de realización preferida en que se busca limitar la producción a presiones de conducción más altas, el restrictor del pasaje principal con preferencia se selecciona para imitar el 'comportamiento del restrictor en el primer pasaje 1044. Cuando la restricción 1048 se comporta de una manera similar al restrictor 1041, la restricción 1048 permite que menos fluido fluya a las caídas de presión altas, de este modo se restringe el flujo de fluido a través del sistema.

Los reductores de flujo pueden ser orificios, tubos viscosos, diodos de vórtice, etc.

Alternativamente, las restricciones se puede proporciona elementos de resorte o componentes sensibles a la presión conocidos en la técnica. En la forma de realización preferida, la restricción 1041 en el primer pasaje 1044 tiene "bigotes" flexibles que bloquean el flujo a una presión de conducción baja pero se inclinan fuera del camino a una caída de presión alta y permiten el flujo.

Este diseño para usar como un ICD proporciona mayor resistencia al flujo una vez que se alcanza un caudal de flujo especificado, lo que permite esencialmente que el diseñador para elegir la velocidad superior a través de la sección de la columna de tubería.

La Figura 21 muestra una forma de realización de un sistema de control del flujo de acuerdo con la invención que tiene múltiples válvulas en serie, con un pasaje de flujo auxiliar y sistema de resistencia dependiente de la vía secundario.

Un primer sistema de válvula selector de fluido 1100 se dispone en serie con un segundo sistema de válvula fluídico 1102. El primer sistema de control del flujo 1100 es similar al descripto en la presente y no se describirá en detalle. La primera válvula del selector de fluido incluye un sistema de control de la relación de flujo 1140 con primer, segundo y principal pasajes 1144, 1146 y 1147, un sistema amplificador del fluido 1170, y un sistema de resistencia dependiente de la vía 1150, a saber, un sistema de resistencia dependiente de la vía con cámara del vórtice 1152 y salida 1158. El segundo sistema de válvula fluídica 1102 en la forma de realización preferida mostrada tiene un sistema de resistencia dependiente de la vía selectivo 1110, en este caso un sistema de resistencia dependiente de la vía. El sistema de resistencia dependiente de la vía 1110 tiene una entrada radial 1104 y entrada tangencial 1106 y salida 1108.

Cuando un fluido que tiene características de viscosidad (o caudal de flujo) preferidas, para seleccionar, está fluyendo a través del sistema, luego el primer sistema de control del flujo se comportará de una manera abierta, que permite el flujo de fluido sin crear contrapresión sustancial, con el flujo que fluye a través del sistema de resistencia dependiente de la vía 1150 del primer sistema de válvula principalmente en forma radial. En consecuencia, se producirá una mínima caída de presión a través del primer sistema de válvula. Además, el fluido que sale del primer sistema de válvula y entra en el segundo sistema de válvula a través de la entrada radial 1104 creará un patrón de flujo sus tanc i almente radial en la cámara del vórtice 1112 del segundo sistema de válvula. También se producirá una mínima caída de presión a través del segundo sistema de válvula. Esta serie de dos etapas de los sistemas de válvulas del selector de fluido autónoma permite una tolerancia más flexible y una apertura de la salida más amplia en el sistema de resistencia dependiente de la vía 1150 del primer sistema de válvula 1100.

La entrada 1104 recibe el fluido del pasaje auxiliar 1197 que se muestra fluidamente conectado a la misma fuente de fluido 1142 como el primer sistema de válvula autónoma 1100. Alternativamente, el pasaje auxiliar 1197 puede estar en comunicación fluida con una diferente fuente de fluido, tal como el fluido de una zona de producción separada a lo largo de una tubuladura de producción. Tal disposición puede permitir el caudal de flujo del fluido en una zona para controlar el flujo de fluido en una zona separada. En forma alternativa, el pasaje auxiliar puede ser fluido que fluye desde una perforación lateral mientras la fuente de fluido para el primer sistema de válvula 1100 se recibe desde una línea de flujo a la superficie. Otras disposiciones serán evidentes. Debe ser obvio que se puede usar el pasaje auxiliar como la entrada control y se pueden invertir las entradas del vórtice tangencial y radial. Se pueden emplear otras alternativas que se describen en otra parte en la presente, tal como adición o sustracción de los sistemas amplificadores, modificaciones del control de la relación de flujo, modificaciones y sustitutos del vórtice, etc.

La Figura 22 es un esquema de un sistema de cementación inversa 1200. La perforación 1202 se extiende en una formación subterránea 1204. Una columna de cementación 1206 se extiende en la perforación 1202, normalmente dentro de una tubería. La columna de cementación 1206 puede ser de cualquier clase conocida en la técnica o descubierta posteriormente capaz de suministrar cemento en la perforación en un procedimiento de cementación inversa. Durante la cementación inversa, el cemento 1208 se bombea en el anillo 1210 formado entre la pared de la perforación 1202 y la columna de cementación 1206. El cemento, cuyo flujo se indica con flechas 1208, se bombea en el anillo 1210 a una localización en boca de pozo y hacia abajo a través del anillo hacia la parte inferior de la perforación. El anillo en consecuencia se llena desde arriba hacia abajo. Durante el procedimiento, el flujo del cemento y el fluido de bombeo 1208, normalmente agua o salmuera, circulan hacia abajo del anillo a la parte inferior de la columna de cementación, y luego de nuevo hacia fuera a través del pasaje interior 1218 de la columna.

La Figura 22 muestra un sistema de control del flujo 25 montado en o cerca del fondo de la columna de cemento 1206 y permitir selectivamente el flujo de fluido desde afuera de la columna de cementación en el pasaje interior 1218 de la columna de cemento. El sistema de control del flujo 25 es de un diseño similar al explicado en la presente en relación con la Figura 3, Figura 5, Figura 10 o Figura 12. El sistema de control del flujo 25 incluye un sistema de control de la relación 40 y un sistema de resistencia dependiente de la vía 50. Con preferencia el sistema 25 incluye al menos un sistema amplificador del fluido 70. El tapón 1222 sella el flujo excepto a través de la válvula del selector de fluido autónomo.

El sistema de control del flujo 25 se diseña estar abierta, el fluido se dirige principalmente a través de la entrada radial del sistema de resistencia dependiente de la vía 50, cuando un fluido de viscosidad menor, tal como fluido de bombeo, tal como salmuera, está fluyendo a través del sistema 25. A medida que la viscosidad del fluido cambia, el cemento desciende a la parte inferior del pozo y el cemento comienza a fluir a través del sistema de control del flujo 25, el sistema selector se cierra, dirigiendo el fluido de ahora mayor viscosidad (cemento) a través de la entrada tangencial del sistema de resistencia dependiente de la vía 50. La salmuera y 'el agua fluyen fácilmente a través del sistema selector ya que la válvula se abre cuando tales fluidos están fluyendo a través del sistema. El cemento de mayor viscosidad (u otro fluido no seleccionado) causará que la válvula se cierre y aumente de modo mensurable la presión leída en la superficie.

En una forma de realización alternativa, se emplean múltiples sistemas de control del flujo en paralelo. Además, si bien la forma de realización preferida tiene el total del fluido dirigido a través de un sistema de control del flujo único, un flujo parcial desde el exterior de la columna de cemento se puede dirigir a través del fluido selector.

Para el aumento de la presión añadida, el tapón 1222 se puede montar en un mecanismo sellador o de cierre que sella el extremo de la columna de cemento cuando el flujo de cemento aumenta la caída de presión a través del tapón. Por ejemplo, el sistema o sistemas de control del flujo se puede montar en un mecanismo de cierre o sellado, tal como un sistema de pistón-cilindro, válvula de charnela, válvula de escape o similares en que el aumento de presión cierra los componentes del mecanismo. Como anteriormente, la válvula del selector se abre cuando el fluido es de una viscosidad seleccionada, tal como salmuera, y se produce poca caída de presión a través del tapón. Cuando el mecanismo de cierre está inicialmente en una posición abierta, el fluido fluye a través y más allá del mecanismo de cierre y hacia arriba a través del pasaje interior de la columna. Cuando el mecanismo de cierre se mueve a una posición cerrada, se impide que el fluido fluya en el pasaje interior desde el exterior de la columna. Cuando el mecanismo está en la posición cerrada, todo el fluido de bombeo o cemento se dirige a través del sistema de control del flujo 25.

Cuando el fluido cambia a una mayor viscosidad, se crea una mayor contrapresión sobre el fluido por debajo del sistema selector 25. Esta presión luego se transfiere al mecanismo de cierre. Este aumento de presión mueve el mecanismo de cierre a la posición cerrada. En consecuencia se impide que el cemento fluya en el pasaje interior de la columna de cemento.

En otra alternativa, se puede emplear un sistema sensor de presión. Cuando el fluido se mueve a través del sistema amplificador del fluido cambia a una viscosidad mayor, debido a la presencia del cemento en el fluido, el sistema de control del flujo crea una mayor contrapresión sobre el fluido que se describió anteriormente. Este aumento de presión se mide por el sistema sensor de la presión y se lee en la superficie. El operador luego detiene el bombeo de cemento sabiendo que el cemento ha llenado el anillo y alcanza el fondo de la columna de cemento.

La Figura 23 muestra una vista esquemática de una forma de realización preferida de la invención. Cabe mencionar que las dos entradas 54 y 56 a la cámara del vórtice 52 no están perfectamente alineadas para dirigir el flujo de fluido en forma perfectamente tangencial (es decir, exactamente 90 grados a una línea radial desde el centro del vórtice) ni perfectamente radial (es decir, directamente hacia el centro del vórtice), respectivamente. En cambio, las dos entradas 54 y 56 se dirigen en una vía de maximización de la rotación y una vía de minimización de rotación, respectivamente. En muchos aspectos, la Figura 23 es similar a la Figura 12 y por eso no se describirán en detalle aquí. Se usan números iguales a la Figura 12. La optimización de las disposiciones de las entradas del vórtice es una etapa que se puede llevar a cabo usando, por ejemplo, modelos de dinámica de flujo computac ional .

Las Figuras 24A-D muestran otras formas de realización del sistema de la resistencia dependiente de la vía de la invención. La Figura 24A muestra un sistema de resistencia dependiente de la vía con solo un pasaje 1354 que entra la cámara del vórtice. El sistema de control del flujo 1340 cambia el ángulo de entrada del fluido a medida que entra en la cámara 1352 de este pasaje único. El flujo de fluido F a través de los pasajes controladores de la relación del fluido 1344 y 1346 causarán una dirección diferente del chorro de fluido en la salida 1380 del controlador de la relación del fluido 1340. El ángulo del chorro causará rotación minimizará la rotación en la cámara del vórtice 1350 por el fluido > antes de que salga de la cámara en la salida 1358.

La Figura 24B-C es otra forma de realización del sistema de resistencia dependiente de la vía 1450, en que los dos pasajes de entrada ingresan en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial. Cuando el flujo se equilibra entre los pasajes 1454 y 1456, como se muestra en la Figura 24B, el flujo resultante en la cámara del vórtice 1452 tiene rotación mínima antes de la salida 1458. Cuando el flujo hacia debajo de los pasajes es mayor que el flujo hacia debajo de los otros pasajes, como se muestra en la Figura 24C, el flujo resultante en la cámara del vórtice 1452 tendrá rotación sustancial antes de fluir a través de la salida 1458. ka rotación en el flujo crea contrapresión en el fluido corriente arriba del sistema. Los rasgos superficiales, orientación de camino de salida y otros rasgos de la trayectoria del fluido se pueden usar para causar más resistencia al flujo en una dirección de rotación (tal como rotación en sentido contrario a las agujas del reloj) que en otra dirección de rotación (tal como rotación en sentido de las agujas del reloj) .

En la Figura 24D, se usan múltiples trayectos tangenciales de entrada 1554 y múltiples trayectos radiales de entrada 1556 se usan para minimizar la interferencia del chorro de flujo a la entrada de la cámara del vórtice 1552 en el sistema de resistencia dependiente de la vía 1550. En consecuencia, el trayecto radial se puede dividir en múltiples trayectos de entrada radial dirigidos hacia la cámara del vórtice 1552. De modo similar, el trayecto tangencial se puede dividir en múltiples trayectos de entrada tangencial. El flujo de fluido resultante en la cámara del vórtice 1552 se determina al menos en parte por los ángulos de entrada de las múltiples entradas. El sistema se puede diseñar selecti amente para crear más o más rotación del fluido alrededor de la cámara 1552 antes de salir a través de la salida 1558.

Cabe mencionar que en los sistemas de control del flujo de fluido descriptos en la presente, el flujo de fluido en los sistemas se divide y fusiona en varias corrientes de flujo, pero este fluido no se separa en sus componentes constituyentes; es decir, los sistemas de control del flujo no son separadores de f luido .

Por ejemplo, cuando el fluido es principalmente gas natural, la relación de flujo entre el primer y segundo pasajes puede alcanzar 2:1 debido a que el primer pasaje proporciona relativamente poca resistencia al flujo del gas natural. La relación de flujo se reducirá, o incluso invertirá, a medida que cambian las cantidades proporcionales de los componentes del fluido. Los mismos pasajes pueden producir una relación de flujo 1:1 o incluso una 1:2 donde el fluido es principalmente petróleo. Cuando el fluido tiene componentes petróleo y gas natural, la relación caerá en alguna parte intermedia. A medida que cambia la proporción de los componentes del fluido durante la vida del pozo, cambiará la relación de flujo a través del sistema de control de la relación. De modo similar, la relación cambiará si el fluido tiene componentes de agua y petróleo sobre la base de la característica relativa de los componentes de agua y petróleo. En consecuencia, el sistema de control de la relación de fluido se puede diseñar para producir la relación de flujo de fluido deseado.

El sistema de control del flujo se dispone para dirigir el flujo de fluido que tiene una mayor proporción del componente no deseado, tal como gas natural o agua, en la. cámara del vórtice principalmente en forma tangencial, de este modo se crea una mayor contrapresión sobre el fluido que si se permitiera fluir corriente arriba sin pasar a través de la cámara del vórtice. Esta contrapresión producirá una tasa de producción más baja del fluido de la formación a lo largo del intervalo de producción que la que ocurriría de otro modo.

Por ejemplo, en un pozo de petróleo, la producción de gas natural es no deseada. A medida que aumenta la proporción de gas natural en el fluido, de este modo se reduce la viscosidad del fluido, una mayor proporción de fluido se dirige en la cámara del vórtice a través de la entrada tangencial. La cámara del vórtice imparte una contrapresión en el fluido de este modo se restringe el flujo del fluido. A medida que la proporción de los componente del fluido que están produciendo cambia a una mayor proporción de petróleo (por ejemplo, como resultado del petróleo en la formación que revierte una reducción del gas) , la viscosidad del fluido aumentará. El sistema de relación del fluido, en respuesta al cambio de característica, reducirá o revertirá la relación de flujo de fluido a través de su primer y segundo pasajes. Como resultado, una mayor proporción del fluido se dirigirá principalmente en forma radial en la cámara del vórtice. La cámara del vórtice ofrece menos resistencia y crea menos contrapresión en el fluido que entra en la cámara principalmente en forma radial .

El ejemplo anterior se refiere a restringir la producción de gas natural cuando se desea la producción de petróleo. La invención también se puede aplicar para restringir la producción de agua cuando se desea la producción de petróleo, o para restringir la producción de agua cuando se desea la producción de gas .

El sistema de control del flujo ofrece la ventaja de operar autónomamente en el pozo. Además, el sistema no tiene partes móviles y en consecuencia no susceptible a quedar "atascado" como los sistemas de control del fluido con válvulas mecánicas y similares. Además, el sistema de control del flujo operará independientemente de la orientación del sistema en la perforación, de modo que la tubuladura que contiene el sistema no necesita ser orientado en la perforación. El sistema operará en una perforación vertical o desviada.

Si bien el sistema de control del flujo preferido es completamente autónomo, ni el sistema de control de la dirección del flujo de la invención ni el sistema de resistencia dependiente de la vía de la invención necesari mente deben combinarse con la forma de realización preferida de la otra. Por eso un sistema o el otro puede tener partes móviles, o controles electrónicos, etc.

Por ejemplo, si bien el sistema de resistencia dependiente de la vía con pref.erencia se basa en una cámara del vórtice, se puede diseñar y construir para tener porciones móviles, para actuar con el sistema de control de la relación. Es decir, dos salidas del sistema de control de la relación se pueden conectar en un lado de un pistón equilibrado por presión, de este modo causa que el pistón pueda cambiar de una posición a otra. Una posición, por ejemplo, puede cubrir un puerto de salida y una posición puede abrirlo. En consecuencia, el sistema de control de la relación no debe tener un sistema basado en el vórtice para permitir disfrutar el beneficio del sistema de control de la relación de la invención. De modo similar, el sistema de resistencia dependiente de la vía de la invención se puede utilizar con un sistema de accionamiento más tradicional, que incluye sensores y válvulas. Los sistemas de la invención también pueden incluir los subsistemas de producción de datos, para enviar datos a la superficie, para permitir que los operadores observen el estado del s i stema .

La invención también se puede usar con otros sistemas de control del flujo, tales como dispositivos de control del flujo de entrada, manguitos deslizantes, y otros dispositivos de control del flujo que ya son bien conocidos en la industria. El sistema de la invención puede ser paralelo o en serie con estos otros sistemas de control del flujo.

Si bien esta invención se ha descripto con referencia a las formas de realización ilustrativas, esta descripción no se debe interpretar en un sentido limitado. Varias modificaciones y combinaciones de las formas de realización ilustrativas así como otras formas de realización de la invención, serán evidentes para los expertos en la técnica con referencia a la descripción. En consecuencia, se considera que las reivindicaciones anexas abarcan cualquiera de estas modificaciones o formas de realización.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes . REIVINDICACIONES

1. Un aparato para controlar el flujo del fluido que comprende : un sistema de control de la relación de flujo que tiene al menos un primer pasaje y un segundo pasaje, donde la relación del flujo de fluido a través del primer pasaje y segundo pasaje se relaciona con la característica del flujo de fluido y donde la relación de flujo entre los dos pasajes se alterará con los cambios en la característica del flujo de fluido, y donde el producto del sistema de control de la relación de flujo se utiliza para controlar una vía dependiente del sistema de resistencia.

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde la característica es la viscosidad.

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde la característica es la velocidad de flujo del fluido .

4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde la característica es densidad.

5. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 2, donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido es más dependiente de la viscosidad que el segundo pasaje.

6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido tiene un diámetro constante a lo largo de su extensión.

7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6 donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo proporcionará más resistencia al flujo de fluido a medida que aumenta la viscosidad del f luido .

8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6 donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido es más largo que el segundo pasaje del sistema de control de la relación de fluido.

9. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el primer pasaje proporciona una trayectoria de flujo s inuoso .

10. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el primer pasaje tiene una superficie interior texturad .

11. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el primer pasaje está hecho de un material hinchable, el pasaje se estrecha cuando el material se hincha .

12. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el material hinchable se hincha cuando se pone en contacto con el fluido cuando un componente no deseado está presente en el fluido.

13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menor resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando la viscosidad del fluido es más alta que una viscosidad blanco.

14. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el aumento de la resistencia al flujo de fluido en el segundo pasaje en respuesta a un aumento en la viscosidad del fluido es menor que el aumento de la resistencia al flujo de fluido en el primer pasaje.

15. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5 donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporciona resistencia sus tancialmente constante al flujo de fluido independientemente de los cambios en la viscosidad del fluido.

16. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 15 donde el segundo pasaje tiene una pluralidad de reductores de flujo en el mismo.

17. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 16 donde los reductores de flujo son placas de orificio .

18. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 14 donde el segundo pasaje también comprende un diodo de 1 vórtice ,

19. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía impartirá una contrapresión sobre el fluido que fluye a través del aparato.

20. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 donde el sistema de resistencia dependiente de la vía también comprende un ensamblaje del vórtice.

21. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 20 donde el ensamblaje del vórtice comprende una primera y segunda entrada, una cámara del vórtice y una salida.

22. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 21 donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo y donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el segundo pasaje del sistema de control de la relación de flujo.

23. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 21 donde el ensamblaje del vórtice también comprende al menos una segunda salida.

24. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 22 donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial.

25. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 22 donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma radial.

26. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 24 donde la primera entrada dirige el fluido en la cámara del vórtice en un ángulo sustancialmente normal a una ljnea radial que se extiende desde la salida del vórtice.

27. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 25 donde la segunda entrada dirige el fluido en la cámara del vórtice sus tancialmente en línea con la salida del vórtice.

28. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 20 donde el ensamblaje del vórtice comprende una cámara del vórtice, al menos una salida y múltiples entradas que dirigen el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial.

29. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 28 donde el ensamblaje del vórtice también comprende múltiples entradas que dirige el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma radial.

30. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 20 donde el sistema de resistencia dependiente de la vía comprende al menos dos ensamblajes del vórtice conectados n paralelo.

31. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 30 donde el sistema de resistencia dependiente de la vía comprende al menos dos ensamblajes del vórtice conectados en serie.

32. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 31 donde el sistema de resistencia dependiente de la vía comprende un primer y segundo ensamblaje del vórtice, cada ensamblaje del vórtice que tiene una cámara del vórtice, una primera y segunda entradas y una salida, la primera entrada del segundo ensamblaje del vórtice en comunicación fluida con la salida del primer ensamblaje del vórtice.

33. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 32 donde la primera entrada del segundo ensamblaje del vórtice dirige el fluido en la cámara del vórtice del segundo ensamblaje del vórtice principalmente en forma radial .

34. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 20 donde el ensamblaje del vórtice comprende un ensamblaje del vórtice cilindrico.

35. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 que además comprende un sistema amplificador del fluido interpuesto entre el sistema de relación del fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía y en comunicación fluida con ambos.

36. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 35 donde el sistema amplificador del fluido comprende un amplificador proporcional.

37. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 35 donde el sistema amplificador del fluido comprende un amplificador tipo de presión.

38. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 35 donde el sistema amplificador del fluido comprende un amplificador tipo chorro.

39. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 35 donde el sistema amplificador del fluido comprende un amplificador biestable.

40. Un aparato de acuerdo "con la reivindicación 35 donde el sistema de relación del fluido también comprende un pasa e de flujo principal, el pasaje de flujo principal en comunicación fluida con el sistema amplificador del fluido.

41. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 40 donde el pasaje principal también comprende un diodo del vórtice.

42. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 40 donde el pasaje principal contendrá más flujo de fluido que el primer o segundo pasajes.

43. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 40 donde el pasaje principal contendrá más flujo que el primer y segundo pasajes combinados.

44. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 40 donde el primer y segundo pasajes del sistema de control de la relación de flujo dirigirán el flujo desde el pasaje principal.

45. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 que además comprende múltiples sistemas amplificadores del fluido interpuestos entre el sistema de relación del fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía, los sistemas amplificadores del fluido dispuestos en serie.

46. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 45 donde los múltiples sistemas amplificadores del fluido comprenden al menos un amplificador proporcional y al menos un amplificador biestable.

47. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 45 donde los múltiples sistemas amplificadores del fluido comprenden al menos un amplificador tipo a presión y al menos un amplificador biestable.

48. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido proporcionará menos resistencia que el segundo pasaje al flujo de fluido a medida que aumenta el caudal de flujo.

49. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, donde el segundo pasaje del sistema de control de la relación de fluido proporcionará más resistencia que el primer pasaje al flujo de fluido a medida que aumenta el caudal de flujo.

50. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, donde el sistema de control de la relación de flujo comprende un interruptor biestable.

51. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menos resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando el caudal de flujo del' fluido es menor que un caudal de flujo blanco .

52. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporciona resistencia sus tanc ialmente constante al flujo de fluido independiente de los cambios del caudal de flujo de fluido.

53. Un aparato de acuerdo con la rei indicación 3, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía también comprende un ensamblaje del vórtice que tiene una primera y segunda entrada, una cámara del vórtice y una salida.

54. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 53, donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo y donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el segundo pasaje del sistema de control de la relación de flujo.

55. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 54, donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la. cámara del vórtice principalmente en forma tangencial, y donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma radial .

56. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, que además comprende un sistema amplificador del fluido interpuesto entre el sistema de relación del fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía y en comunicación fluida con ambos.

57. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 56 donde el sistema de relación del fluido también comprende un pasaje de flujo principal, el pasaje de flujo principal en comunicación fluida con el sistema amplificador del fluido.

58. Un aparato de acuerdo con la reivindicación' 4, donde el primer pasaje del control de la relación del fluido es más dependiente de la densidad que el segundo pasaje.

59. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 58, donde el segundo pasaje proporcionará resistencia sus ancialmente constante al flujo de fluido a medida que cambia la densidad.

60. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 58, donde el segundo pasaje proporcionará menos resistencia al flujo de fluido a medida que aumenta el caudal de flujo.

61. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 4, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menos resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando la densidad de fluido es más alta que una densidad blanco.

62. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 68, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía también comprende un ensamblaje del vórtice que tiene una primera y segunda entrada, una cámara del vórtice y una salida.

63. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 62, donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo y donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el segundo pasaje del sistema de control de la relación de flujo.

64. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 63, donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial, y donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma radial .

65. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 58, que además comprende un sistema amplificador del fluido interpuesto entre el sistema de relación del fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía y en comunicación fluida con ambo.

66. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 65 donde el sistema de relación del fluido también comprende un pasaje de flujo principal, el pasaje de flujo principal en comunicación fluida con el sistema amplificador del fluido.

67. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1 donde el aparato es una tubuladura del yacimiento para ubicar en el fondo del pozo en una perforación que extiende a través de una formación subterránea.

68. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 67, donde el sistema de control del flujo se ubica en la pared de la tubuladura del yacimiento.

69. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 68, donde la tubuladura del yacimiento tiene un pasaje interior en comunicación fluida con el sistema de control de la relación de flujo.

70. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 69, donde fluido de la formación fluirá desde la formación en el pasaje interior tubular.

71. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 69, donde el aparato es para controlar la producción del flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de gas natural .

72. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 69, donde el aparato es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de gas natural respecto de la producción de agua .

73. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 69, donde el aparato es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de agua .

74. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 71, donde el aparato proporcionará mayor resistencia al flujo a medida que cambia la composición del fluido de la formación a un mayor porcentaje del gas natural .

75. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, donde el sistema de control del flujo se ubica en una tubuladura del yacimiento, y donde el aparato es para controlar la producción flujo de fluido, y donde el aparato aumentará la resistencia al flujo de fluido cuando el fluido de la formación alcanza una composición de porcentaje blanco del gas natural.

76. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 48, donde el sistema de control del flujo se ubica en una tubuladura del yacimiento, y donde el aparato es para controlar la producción flujo de fluido, y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de gas natural.

77. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 58, donde el sistema de control del flujo se ubica en una tubuladura del yacimiento, y donde el aparato es para controlar la producción flujo de fluido, y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de gas natural.

78. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 68, que además comprende una pluralidad de los sistemas de control de la relación de flujo y sistemas de resistencia dependiente de la vía.

79. Un aparato de acuerdo con la rei indicación 48, donde el sistema de control del flujo se ubica en una tubuladura del yacimiento, y donde el aparato es para controlar la producción flujo de fluido, y donde el aparato proporcionará aumento de resistencia al flujo cuando el caudal de flujo está por encima de un caudal de flujo blanco.

80. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 67, el aparato para inyectar el fluido de inyección desde la tubuladura del yacimiento en la formación.

81. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 80, donde el aparato es para controlar la inyección del fluido de inyección en la formación.

82. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 81, donde el fluido de inyección es vapor.

83. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 81, donde el fluido de inyección es dióxido de carbono .

84. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 82, donde el aparato selecciona la inyección del vapor respecto de la inyección de agua.

85. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 84, donde el aparato proporcionará menor resistencia al flujo a medida que la composición del fluido de inyección cambia a un porcentaje más alto del vapor.

86. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 5, donde el aparato es una tubuladura del yacimiento para ubicarse en el fondo del pozo de una perforación que se extiende a través de una formación subterránea, y donde el aparato es para controlar el flujo del fluido, y donde el aparato disminuirá la resistencia al flujo del fluido de inyección cuando el fluido de inyección alcanza una composición de porcentaje blanco del vapor.

87. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 48, donde el aparato es una tubuladura del yacimiento para ubicar en el fondo del pozo en una perforación que se extiende a través de una formación subterránea, y donde el aparato es para controlar el flujo del fluido de inyección, y donde el aparato disminuirá la resistencia al flujo del fluido de inyección cuando el fluido de inyección cae debajo de un caudal de flujo blanco.

88. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 58, donde el aparato es una tubuladura del yacimiento para ubicar en el fondo del pozo de una perforación que se extiende a través de una formación subterránea, y donde el aparato es para controlar el flujo del fluido de inyección, y donde el aparato disminuirá la resistencia al flujo del fluido de inyección cuando la densidad del fluido de inyección cae por debajo de una densidad blanco.

89. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 67, donde el aparato es para controlar el flujo del fluido de cementación desde el exterior de la tubuladura del yacimiento al interior de la tubuladura del yacimiento durante cementación inversa .

90. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 89, donde el aparato proporcionará mayor resistencia al flujo del fluido de cementación a medida que la composición del fluido de cementación cambia a mayor viscosidad .

91. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 89, donde el aparato proporcionará mayor resistencia al flujo del fluido de cementación a medida que la composición del fluido de cementación cambia a mayor dens idad .

92. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 89, donde el aparato proporcionará mayor resistencia al flujo del fluido de cementación a medida que la composición del fluido de cementación cambia a un caudal de flujo mayor.

93. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 89, que además comprende un tampón móvil montado en un pasaje interior de la tubuladura del yacimiento y que puede operara para restringir el flujo de fluido en el pasaje interior.

94. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 97, donde el sistema de control de la relación de flujo y el sistema de resistencia dependiente de la vía se ubican dentro del tampón móvil.

95. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 71, que además comprende un ensamblaje de tamiz para el control de la arena.

96. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 71, que además comprende un dispositivo de control del flujo de entrada en comunicación fluida con el sistema de control de la relación de flujo.

97. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 71, que además comprende una pluralidad de aparatos espaciados a lo largo del pozo.

98. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 97, donde la pluralidad de aparatos se ubica en una columna de producción, la cadena producción para extenderse a través del pozo a lo largo de una zona de producción de la formación.

99. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, donde el primer pasaje proporcionará una mayor tasa de aumento de la resistencia en respuesta al aumento del caudal de flujo que el segundo pasaje.

100. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 3, donde el segundo pasaje proporcionará una menor tasa de aumento de la resistencia en respuesta al aumento del caudal de flujo que el primer pasaje.

101. Un sistema de resistencia dependiente de la vía, que comprende: una cámara del vórtice; al menos una primera entrada; y una salida, la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía en comunicación fluida con un sistema de control de la dirección del flujo, el flujo del sistema de control de la dirección del flujo que afecta la dirección del flujo entra en el sistema de resistencia dependiente de la vía .

102. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, donde el flujo del fluido de dirección entra en el sistema de resistencia dependiente de la vía es dependiente de la viscosidad del fluido.

103. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, donde el flujo del fluido de dirección entra en el sistema de resistencia dependiente de la vía es dependiente de del caudal de flujo del fluido.

104. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, donde el flujo del fluido de dirección entra en el sistema de resistencia dependiente de la vía es dependiente de la densidad del fluido.

105. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 102, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía comprende una primera y segunda entrada.

106. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101 donde el ensamblaje del vórtice también comprende al menos una segunda salida.

107. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 105 donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial.

108. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 105 donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma radial.

109. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101 donde la al menos una entrada comprende múltiples entradas que dirigen el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial.

110. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101 donde la al menos una entrada comprende múltiples entradas que dirigen el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma radial.

111. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101 donde la al menos una entrada comprende al menos una entrada para dirigir el fluido dentro de la cámara del vórtice principalmente en forma radial y al menos una entrada para dirigir el fluido dentro de la cámara del vórtice principalmente en forma t angenc ial .

112. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, que además comprende una segunda cámara del vórtice, segunda cámara del vórtice salida y segunda entrada de la cámara del vórtice, la segunda entrada de la cámara del vórtice en comunicación fluida con el sistema de resistencia dependiente de la vía salida.

113. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 112 donde la entrada del segundo ensamblaje del vórtice dirige el fluido en la cámara del vórtice del segundo ensamblaje del vórtice principalmente en forma radial .

114. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 112, que además comprende una segunda entrada a la segunda cámara del vórtice.

115. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101 donde la cámara del vórtice comprende una cámara del vórtice cilindrica.

116. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, donde el sistema de control de la dirección del flujo comprende múltiples pasajes.

117. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 116, donde los múltiples pasajes están en comunicación fluida con el sistema de resistencia dependiente del entrada del pasaje.

118. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, donde el sistema de control de la dirección del flujo comprende un sistema de control de la relación de flujo que tiene al menos un primer y segundo pasaje.

119. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 118, donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido es más dependiente de la viscosidad que el segundo pasaje.

120. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 119 donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo proporcionará un mayor aumento de la resistencia al flujo de fluido que el segundo pasaje a medida que aumenta la viscosidad del fluido.

121. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 119 donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menos resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando la viscosidad del fluido es más alta que una viscosidad.

122. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 119 donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporciona resistencia sus tanc ialmente constante al flujo de fluido independientemente de los cambios en la viscosidad del fluido.

123. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 119 donde el segundo pasaje también comprende un diodo del vórtice.

124. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía impartirá una contrapresión sobre el flujo que fluye a través del aparato.

125. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 118, donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo está en comunicación fluida con la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía.

126. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 125, donde el segundo pasaje del sistema de control de la relación de flujo está en comunicación fluida con una segunda entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía.

127. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 125, donde el primer y segundo pasajes del sistema de control de la relación de flujo son ambos en comunicación fluida con la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía.

128. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 103, donde el fluido fluirá en la cámara del vórtice principalmente en forma radial cuando el caudal de flujo del fluido esté por debajo de un caudal blanco.

129. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 128, donde el fluido fluirá en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial cuando el caudal de flujo del fluido esté por encima de un caudal blanco .

130. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 129, donde el fluido continuará fluyendo en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial cuando el caudal de flujo del fluido aumenta por encima de un caudal blanco y luego disminuye por debajo del caudal blanco

131. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 103, donde el sistema de control de la dirección del flujo comprende un sistema de la relación del flujo que tiene al menos un primer y segundo pasaje.

132. Un aparato de acuerdo con la rei indicación 131, donde el sistema de la relación del flujo comprende un interruptor biestable.

133. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 131, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menos resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando el caudal de flujo del fluido es menor que un caudal de flujo blanco .

134. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 131, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporciona resistencia sustancialmente constante al flujo de fluido independientemente de los cambios en el caudal de flujo del fluido.

135. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 131, donde la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía está en comunicación fluida con el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo.

136. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 135, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía tiene una segunda entrada y la segunda entrada está en comunicación fluida con el segundo pasaje del sistema de control de la relación de flujo.

137. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 131, que además comprende un sistema amplificador del fluido interpuesto entre el sistema de relación del fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía y en comunicación fluida con ambos.

138. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 137, donde el sistema de relación del fluido también comprende a pasaje de flujo principal, el pasaje de flujo principal en comunicación fluida con el sistema amplificador del fluido.

139. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 104, donde el fluido fluirá en la cámara del vórtice principalmente en forma radial cuando la densidad del fluido es por encima de un caudal blanco.

140. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 139, donde el fluido fluirá en la cámara del vórtice principalmen e en forma tangencial cuando la densidad del fluido está por debajo de un caudal blanco.

141. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 104, donde el sistema de control de la dirección del flujo comprende un sistema de la relación del flujo que tiene al menos un primer y segundo pasaje.

142. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 141, donde el primer pasaje del control de la relación del fluido es más dependiente de la densidad que el segundo pasaje.

143. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 141, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menos de un aumento de resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando aumenta la densidad del fluido.

144. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 101, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía se ubica en una tubuladura del yacimiento para ubicarse en el fondo del pozo de una perforación que se extiende a través de una formación subterránea.

145. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 144, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de gas natural respecto de la producción de agua.

146. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 144, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de agua.

147. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 144, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de gas natural.

148. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 144, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía para controlar la inyección del fluido de inyección en la formación.

149. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 148, donde el fluido de inyección es vapor.

150. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 149, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía selecciona inyección de vapor respecto de la inyección de agua.

151. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 150, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía proporcionará menor resistencia al flujo a medida que la composición del fluido de inyección cambia a un porcentaje más alto de vapor.

152. Un sistema de control del flujo, que comprende : un sistema de control de la relación de flujo que tiene al menos un primer pasaje y un segundo pasaje, donde la relación de flujo de fluido a través del primer pasaje y segundo pasaje se relaciona con la característica del flujo de fluido; y un sistema de resistencia dependiente de la vía que tiene una cámara del vórtice con al menos una primera entrada y una salida, la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía en comunicación fluida con el primer o segundo pasaje o ambos del sistema de control de la relación de fluido, las variaciones en la relación de flujo provienen del primer y segundo pasaje que afecte la resistencia relativa del fluido total que se mueve a través del sistema de resistencia dependiente de la via .

153. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152, donde la característica es viscosidad.

154. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152, donde la característica es caudal de flujo del fluido .

155. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152, donde la característica es la densidad.

156. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 153, donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido es más dependiente de la viscosidad que el segundo pasaje.

157. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 156 donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido tiene un diámetro constante a lo largo de su extensión.

158. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 156 donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo proporcionará un mayor aumento de la resistencia al flujo de fluido que el segundo pasaje a medida que aumenta la viscosidad del fluido.

159. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 153 donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menor resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando la viscosidad del fluido es más alta que una viscosidad blanco.

160. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 156 donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporciona resistencia sus tanc ialmente constante al flujo de fluido independientemente de los cambios en la viscosidad del fluido.

161. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 156 donde el segundo pasaje también comprende un diodo del vórtice.

162. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152, donde el sistema de resistencia dependiente de la vía impartirá una contrapresión sobre el flujo que fluye a través del aparato.

163. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152 donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el primer pasaje del sistema de control de la relación de flujo y donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice está en comunicación fluida con el segundo pasaje del sistema de control de la relación de flujo.

164. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152 donde el ensamblaje del vórtice también comprende al menos una segunda salida.

165. Un aparato de acuerdo, con la reivindicación 152 donde la primera entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma tangencial.

166. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 165 donde la segunda entrada del ensamblaje del vórtice dirigirá el fluido en la cámara del vórtice principalmente en forma radial.

167. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152 donde la cámara del vórtice comprende una cámara del vórtice cilindrica.

168. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152 que además comprende a sistema amplificador del fluido interpuesto entre el sistema de relación del fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía y en comunicación fluida con ambos.

169. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 168 donde el sistema amplificador del fluido comprende un amplificador proporcional,

170. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 168 donde el sistema amplificador del fluido comprende un amplificador biestable.

171. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 168 donde el sistema de relación del fluido también comprende a pasaje de flujo principal, el pasaje de flujo principal en comunicación fluida con el sistema amplificador del fluido.

172. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 171 donde el primer y segundo pasajes del sistema de control de la relación de flujo dirigirá el flujo desde el pasaje principal.

173. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152 que además comprende múltiples sistemas amplificadores del fluido interpuesto entre el sistema de relación del fluido y el sistema de resistencia dependiente de la vía, los sistemas amplificadores de fluido dispuestos en serie.

174. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 154, donde el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido proporcionará un menor aumento de resistencia que el segundo pasaje al flujo de fluido a medida que aumenta el caudal de flujo.

175. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 154, donde el sistema de control de la relación de flujo comprende a interruptor biestable.

176. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 154, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menos resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando el caudal de flujo del fluido es más bajo que un caudal de flujo blanco .

177. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 154, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporciona resistencia sustancialmente constante al flujo de fluido independientemente de los cambios en el caudal de flujo del fluido.

178. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 155, donde el primer pasaje del control de la relación del fluido es más dependiente de la densidad que el segundo . pasaj e .

179. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 178, donde el segundo pasaje proporcionará resistencia sustancialmente constante al flujo de fluido a medida que cambia la densidad.

180. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 154, donde el segundo pasaje del sistema de relación del fluido proporcionará menos resistencia al flujo de fluido que el primer pasaje cuando la densidad del fluido es más alta que una densidad blanco.

181. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 152 donde el sistema de control del flujo se ubica en una tubuladura del yacimiento para ubicar en el fondo del pozo en una perforación que se extiende a través de una formación subterránea.

182. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, donde la tubuladura del yacimiento tiene un pasaje interior en comunicación fluida con el sistema de control de la relación de flujo.

183. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 182, donde fluido de la formación fluirá desde la formación en el pasaje interior tubular.

184. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, donde el sistema de control del flujo es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de gas natural.

185. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, donde el sistema de control del flujo es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de gas natural respecto de la producción de agua.

186. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, donde el sistema de control del flujo es para controlar la producción flujo de fluido y donde el aparato selecciona la producción de petróleo respecto de la producción de agua.

187. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 184, donde el sistema de control del flujo proporcionará mayor resistencia al flujo a medida que la composición del fluido de la formación cambia a un porcentaje más alto del gas natural.

188. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, que además comprende una pluralidad de sistemas de control del flujo.

189. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, el sistema de control del flujo para controlar la inyección del fluido de inyección desde la tubuladura del yacimiento en la formación.

190. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 189, donde el sistema de control del flujo selecciona inyección del vapor respecto de la inyección de agua.

191. Un aparato de acuerdo con la rei indicación 181, donde el sistema de control del flujo es para controlar el flujo del fluido de cementación desde el exterior de la tubuladura del yacimiento al interior de la tubuladura del yacimiento durante la cementación inversa.

192. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 191, donde el sistema de control del flujo proporcionará mayor resistencia al flujo del fluido de cementación a medida que la composición del fluido de cementación cambia a una viscosidad más alta.

193. Un aparato de acuerdo con la rei indicación 191, donde el sistema de control del flujo proporcionará mayor resistencia al flujo del fluido de cementación a medida que la composición del fluido de cementación cambia a una densidad más alta.

194. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 191, donde el sistema de control del flujo proporcionará mayor resistencia al flujo del flyido de cementación a medida que la composición del fluido de cementación cambia a un caudal de flujo más alto.

195. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 191, que además comprende un tapón móvil montado en un pasaje interior de la tubuladura del yacimiento y puede operar para restringir el flujo de fluido en el pasaje interior.

196. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 191, donde el sistema de control de la relación de flujo y sistema de resistencia dependiente de la vía se ubican dentro del tapón móvil.

197. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, que además comprende un ensamblaje de tamiz para el control de arena.

198. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, que además comprende un dispositivo de control del flujo de entrada en comunicación fluida con el sistema de control de la relación de flujo.

199. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 181, que además comprende una pluralidad de sistemas de control del flujo espaciados a lo largo de la perforación.

200. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 199, donde la pluralidad de sistemas de control del flujo se ubican en una columna de producción, la columna de producción para extenderse a través de la perforación a lo largo de una zona de producción. RESUMEN Se describe un aparato para controlar el flujo del fluido en una tubuladura ubicada en una perforación que se extiende a través de una formación subterránea. Un sistema de control del flujo se coloca en comunicación fluida con una tubuladura principal. El sistema de control del flujo tiene un sistema de control de la relación de flujo y un sistema de resistencia dependiente de la vía. El sistema de control de la relación de flujo tiene un primero y segundo pasaje, el fluido de producción que fluye en los pasajes con la relación de flujo de fluido a través de los pasajes relacionados con la característica del flujo de fluido. El sistema de resistencia dependiente de la vía incluye una cámara del vórtice con una primera y segunda entrada y una salida, la primera entrada del sistema de resistencia dependiente de la vía en comunicación fluida con el primer pasaje del sistema de control de la relación de fluido y la segunda entrada en comunicación fluida con el segundo pasaje del sistema de control de la relación de fluido. La primera entrada se ubica para dirigir el fluido en la cámara del vórtice de modo que fluya principalmente en forma tangencial en la cámara del vórtice, y la segunda entrada se ubica para dirigir el fluido de modo que fluya principalmente en forma radial en la cámara del vórtice. Los fluidos no deseados, tales como gas natural o agua, en un pozo de petróleo se dirigen, sobre la base de su característica relativa, en el vórtice principalmente en forma tangencial, de este modo se restringe el flujo de fluido cuando el fluido no deseado está presente como un componente del fluido de producción.