專利名稱：細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，特別是一種適合于在非均質(zhì)、多產(chǎn)層油藏中應(yīng)用的油氣井，其內(nèi)部的流體流量可控，屬于石油開采技術(shù)領(lǐng)域。
上述的這種控制在以下幾種情況中可以得到應(yīng)用1、分層(段)注采；2、分層(段)測試；3、分段封堵；4、分層壓裂與酸化；5、出砂層和防砂失效段的關(guān)閉；6、其它一些需要控制流體流入和流出的情況。
目前的油氣井通常加設(shè)封隔器進行定區(qū)段流動狀態(tài)控制。具體是在油氣井內(nèi)安裝帶有封隔器的封隔管柱。參見


圖1，在油氣井100內(nèi)放置封隔管柱200，在封隔管柱200和油氣井100的井壁之間還設(shè)有封隔器300。在現(xiàn)有技術(shù)中，每眼油氣井100內(nèi)封隔器300的裝設(shè)數(shù)量受到很大的限制，因此，采用封隔器300進行封隔的油氣井100內(nèi)的各封隔區(qū)段長，每個封隔區(qū)段之中可能存在多個油層，各油層難以獨立控制流量。具體而言，采用封隔器300的油氣井100存在如下的問題1、封隔器所封隔的層數(shù)有限，當(dāng)需要分隔的隔離區(qū)為四個以上時，分隔操作就很困難。
2、由于采用封隔器封隔的隔離區(qū)數(shù)目有限，單個隔離區(qū)就比較長，同一隔離區(qū)內(nèi)可能同時存在油、氣、水產(chǎn)層，多相流體混合，給油氣水產(chǎn)出層的識別和油氣田的開發(fā)帶來很大困難。
3、當(dāng)需要調(diào)整封隔區(qū)段時，必須先從油氣井內(nèi)取出全部的管柱，才能調(diào)整封隔器的位置，作業(yè)工作量大且操作復(fù)雜。
4、在套管損壞或變形的油氣井中，封隔器無法應(yīng)用。
5、由于封隔區(qū)段的距離比較長，在同一個封隔區(qū)段中包括的不同層之間由于壓力的不同，會發(fā)生流體的竄層現(xiàn)象，即一些層中的流體流入其他層，因此會影響采油產(chǎn)量。
采用封隔器油氣井的上述不足，制約了油氣田開發(fā)的經(jīng)濟效益的進一步提高。
本實用新型的另一目的在于提供一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，無須對油氣井內(nèi)的管柱區(qū)段進行調(diào)整，一定程度的套管變形不會對油氣井內(nèi)流體流量的調(diào)控操作產(chǎn)生影響，使得采油的作業(yè)復(fù)雜度和成本大大降低。
本實用新型的又一目的在于提供一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，油氣井的深度不會限制對其中的流體流量的控制，隔離區(qū)的距離可以根據(jù)實際的地層厚度進行確定，并可有效地將油、氣、水產(chǎn)層分隔在不同區(qū)域，方便識別油氣水產(chǎn)出層。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的調(diào)流管柱和孔隙介質(zhì)組成；該孔隙介質(zhì)設(shè)在調(diào)流管柱外壁和井壁所形成環(huán)形空間內(nèi)，用于阻礙地層流體或注入流體在該環(huán)形空間內(nèi)沿油氣井軸向流動，同時允許地層流體或注入流體沿油氣井徑向滲流；該調(diào)流管柱上設(shè)有集流孔和集流空腔，該集流孔設(shè)在集流空腔的內(nèi)側(cè)，用于將地層流體從該調(diào)流管柱的外側(cè)匯集到其內(nèi)側(cè)；或?qū)⒆⑷肓黧w從該調(diào)流管柱的內(nèi)側(cè)分散到其外側(cè)；該集流孔的內(nèi)側(cè)設(shè)有流量調(diào)控裝置，用于調(diào)控地層流體或注入流體從該集流孔的通過。
一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的篩管和孔隙介質(zhì)組成；該孔隙介質(zhì)設(shè)在井壁和篩管之間，用于阻礙地層流體或注入流體在該環(huán)形空間內(nèi)沿油氣井軸向流動，同時允許地層流體或注入流體沿油氣井徑向滲流；該篩管上設(shè)有防砂層和集流孔，用于將地層流體從該中心管的外側(cè)匯集到其內(nèi)側(cè)，或?qū)⒆⑷肓黧w從該篩管的內(nèi)側(cè)分散到其外側(cè)；該篩管內(nèi)側(cè)的集流孔處設(shè)有流量調(diào)控裝置，用于調(diào)控地層流體或注入流體從該集流孔流入或流出。
一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的篩管、中心管和孔隙介質(zhì)組成；該孔隙介質(zhì)設(shè)在井壁和篩管之間，用于阻礙地層流體或注入流體在該環(huán)形空間內(nèi)沿油氣井軸向流動，同時允許地層流體或注入流體沿油氣井徑向滲流；該篩管上設(shè)有防砂層和集流孔，用于將地層流體從該中心管的外側(cè)匯集到其內(nèi)側(cè)，或?qū)⒆⑷肓黧w從該篩管的內(nèi)側(cè)分散到其外側(cè)；在篩管內(nèi)設(shè)有中心管柱，篩管接頭內(nèi)表面與中心管接頭外表面之間通過密封圈密封，在篩管與中心管柱之間形成集流空腔；在中心管柱上設(shè)置有節(jié)流水嘴作為流量調(diào)控裝置，用于調(diào)控地層流體或注入流體從該節(jié)流水嘴流入或流出。
在上述的調(diào)流管柱外壁、集流孔沿油氣井軸向的兩側(cè)分別設(shè)有第一隔離環(huán)和第二隔離環(huán)；該第一、第二隔離環(huán)與孔隙介質(zhì)及調(diào)流管柱的外壁形成集流空腔，集流孔與該集流空腔相通。該第一、第二隔離環(huán)之間敷設(shè)有防砂層，該防砂層與第一、第二隔離環(huán)及調(diào)流管柱的外壁形成一集流空腔，集流孔與該集流空腔相通。所述的隔離環(huán)為兩個或兩個以上，用于將調(diào)流管柱分隔成一個以上的隔離單元，各隔離單元內(nèi)至少設(shè)有一個流量調(diào)控裝置，各隔離單元內(nèi)流量調(diào)控裝置的控制互相獨立。在篩管外壁的集流孔兩側(cè)沿油氣井軸向分別設(shè)有第一隔離環(huán)和第二隔離環(huán)，該防砂層敷設(shè)在第一、第二隔離環(huán)之間，并與第一、第二隔離環(huán)及篩管外壁形成一集流空腔，集流孔與該集流空腔相通。隔離環(huán)為金屬環(huán)或水泥環(huán)或橡膠環(huán)或塑料環(huán)。所述的隔離環(huán)通過焊接或者定位銷或螺釘固接在調(diào)流管柱或篩管壁上。
所述的流量調(diào)控裝置為節(jié)流水嘴，該節(jié)流水嘴裝設(shè)在集流孔上。
所述的流量調(diào)控裝置為可在調(diào)流管柱或篩管內(nèi)沿油氣井軸向滑動或繞油氣井中心軸轉(zhuǎn)動的滑套；該滑套上設(shè)有與集流孔對應(yīng)的通孔；其外側(cè)設(shè)有密封圈。該滑套的外壁圓周上開設(shè)有環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽與集流孔相對應(yīng)配合，通孔設(shè)在環(huán)形凹槽內(nèi)所述的通孔上設(shè)有節(jié)流水嘴。
所述的調(diào)流管柱或篩管內(nèi)設(shè)有用于限制滑套沿油氣井軸向位移或繞油氣井中心軸轉(zhuǎn)動行程的限位裝置。所述的限位裝置為限位設(shè)在滑套兩端外的限位環(huán)或限位銷釘，限位環(huán)的內(nèi)徑小于滑套內(nèi)徑。所述的限位裝置為固設(shè)在滑套外壁的凸起部，在調(diào)流管柱或篩管內(nèi)壁上與該凸起部相對應(yīng)處設(shè)有凹槽，該凸起部嵌套滑設(shè)在該凹槽內(nèi)，該凹槽開設(shè)的方向和長短限制滑套在調(diào)流管柱內(nèi)繞油氣井中心軸旋轉(zhuǎn)的行程。
所述的流量調(diào)控裝置為設(shè)在集流孔內(nèi)的擋砂體；擋砂體的濾孔尺寸大于防砂層的濾孔尺寸；當(dāng)防砂層防砂失效后，擋砂體阻擋地層砂通過集流孔且堵塞該集流孔。
所述的防砂層為固體多孔介質(zhì)或金屬網(wǎng)或金屬纖維或繞絲管或割縫管或其組合。
所述的孔隙介質(zhì)為松散介質(zhì)或非松散的多孔介質(zhì)或其組合。該松散介質(zhì)為地層砂或礫石顆粒或人造顆粒介質(zhì)堆積而成。該非松散的多孔介質(zhì)為纖維體或顆粒膠結(jié)體或固結(jié)的多孔水泥或多孔塑料或其組合形成的膠結(jié)介質(zhì)體。該的孔隙介質(zhì)的滲透率為300μm2～10-5μm2。
上述的流量調(diào)控裝置通過在井內(nèi)下入專用工具進行操作，該專用工具為液壓驅(qū)動或電動的徑向可伸縮工具。
綜上所述，本實用新型具有如下優(yōu)點1、本實用新型不受油氣井深度和地層分層數(shù)量的限制，隔離區(qū)的距離可以根據(jù)實際的地層厚度進行確定，可有效地將油、氣、水產(chǎn)層分隔在不同區(qū)域，為識別油氣水產(chǎn)出層和油氣田的開發(fā)帶來很大方便。
2、本實用新型的開關(guān)裝置可分段設(shè)置，不必將管體全部取出就可以調(diào)整所要封隔的區(qū)段，即只對需要調(diào)節(jié)流體流量或?qū)Πl(fā)生防砂失效的部位進行操作，即可達到控制相應(yīng)的井段采油的目的；操作簡單方便，且對整個管體的其他部位無任何影響。
3、本實用新型可以用于裸眼井的細(xì)分區(qū)段流體流量控制。由于裸眼井井壁不規(guī)則，用封隔器法分隔流動區(qū)段非常困難，為了實現(xiàn)分區(qū)段開采，很多井不得不采用射孔完井方法。如采用本實用新型的細(xì)分區(qū)段完井方法，這些井就可以采用裸眼完井法，避免下套管、固井、射孔等作業(yè)，既可以減少地層傷害，同時又可以大大增加滲流面積，這樣有利于大幅度提高油氣井的產(chǎn)能、降低完井成本。
4、本實用新型為實現(xiàn)更精細(xì)的分層注采、分層測試、分段封堵、分層壓裂酸化等井下作業(yè)，提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
圖6為本實用新型實施例4完井系統(tǒng)局部結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例1如圖2所示，為本實用新型細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣并完井系統(tǒng)的油氣井整體結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可知，該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的調(diào)流管柱8和孔隙介質(zhì)4組成；該孔隙介質(zhì)4設(shè)在調(diào)流管柱8外壁和井壁2所形成環(huán)形空間內(nèi)，用于阻礙地層流體或注入流體在該環(huán)形空間內(nèi)沿油氣井軸向流動，同時允許地層流體或注入流體沿油氣井徑向滲流。其具體結(jié)構(gòu)如圖3所示，該調(diào)流管柱8上設(shè)有集流孔81和集流空腔9，該集流孔81設(shè)在集流空腔9的內(nèi)側(cè)，用于將地層流體從該調(diào)流管柱8的外側(cè)匯集到其內(nèi)側(cè)；或?qū)⒆⑷肓黧w從該調(diào)流管柱8的內(nèi)側(cè)分散到其外側(cè)；該集流孔81的內(nèi)側(cè)設(shè)有流量調(diào)控裝置7，用于調(diào)控地層流體或注入流體從該集流孔81的通過。
在調(diào)流管柱8外壁、集流孔81沿油氣井軸向的兩側(cè)分別設(shè)有第一隔離環(huán)5和第二隔離環(huán)6；該第一、第二隔離環(huán)5、6與孔隙介質(zhì)4及調(diào)流管柱8的外壁形成集流空腔9，集流孔81與該集流空腔9相通。
隔離環(huán)5和6為兩個或兩個以上，用于將調(diào)流管柱8分隔成一個以上的隔離單元，各隔離單元內(nèi)至少設(shè)有一個流量調(diào)控裝置7，各隔離單元內(nèi)流量調(diào)控裝置7的控制互相獨立。
隔離環(huán)5和6為金屬環(huán)或水泥環(huán)或橡膠環(huán)或塑料環(huán)，通過焊接或者定位銷3固接在調(diào)流管柱8上。
流量調(diào)控裝置7為可在調(diào)流管柱8內(nèi)沿油氣井軸向滑動或繞油氣井中心軸轉(zhuǎn)動的滑套1；該滑套1上設(shè)有與集流孔81對應(yīng)的通孔11；節(jié)流水嘴12裝設(shè)在通孔11內(nèi)，其外側(cè)設(shè)有密封圈13。
該滑套1的外壁圓周上開設(shè)有環(huán)形凹槽14，該環(huán)形凹槽14與集流孔81相對應(yīng)配合，通孔11設(shè)在環(huán)形凹槽14內(nèi)側(cè)。通孔11上設(shè)有節(jié)流水嘴12。
調(diào)流管柱8內(nèi)設(shè)有用于限制滑套1沿油氣井軸向位移或繞油氣井中心軸轉(zhuǎn)動行程的限位裝置。
限位裝置為設(shè)在滑套1兩端外側(cè)的限位環(huán)82或限位銷釘，限位銷釘在圖中未示出。限位環(huán)82的內(nèi)徑小于滑套1的內(nèi)徑，用于保護滑套1不被誤動作。也可以單獨設(shè)置保護環(huán)保護滑套1。
限位裝置為固設(shè)在滑套1外壁的凸起部，在調(diào)流管柱8的內(nèi)壁上與該凸起部相對應(yīng)處設(shè)有凹槽，該凸起部嵌套滑設(shè)在該凹槽內(nèi)，該凹槽開設(shè)的方向和長短限制滑套1在調(diào)流管柱8內(nèi)繞油氣井中心軸旋轉(zhuǎn)的行程。上述的限位裝置在圖中未示出。
孔隙介質(zhì)4為松散介質(zhì)或非松散的多孔介質(zhì)或其結(jié)合；松散介質(zhì)為地層砂或礫石顆粒或人造顆粒介質(zhì)堆積而成；非松散的多孔介質(zhì)為纖維體或顆粒膠結(jié)體或固結(jié)的多孔水泥或多孔塑料或其組合形成的膠結(jié)介質(zhì)體?？紫督橘|(zhì)4的滲透率為300μm2-10-5μm2本實用新型的這種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)的工作過程是這樣的。如圖3所示，填設(shè)在井壁2和調(diào)流管柱8之間的孔隙介質(zhì)4使地層流體可以沿著油氣井徑向滲透。地層流體在孔隙介質(zhì)4中的流動是一種滲流。根據(jù)滲流力學(xué)原理，滲流阻力的大小與滲流路程成正比，與滲流面積成反比。由于孔隙介質(zhì)4的構(gòu)成厚度薄、斷面小、軸向長度大，地層流體在孔隙介質(zhì)4中沿油氣井軸向竄流的流動阻力很大；而沿油氣井徑向流動面積大，距離短，流動阻力很小。沿油氣井軸向流動數(shù)米至數(shù)十米的流動阻力比沿油氣井徑向流動幾厘米的流動阻力要大幾百倍甚至上千倍，沿油氣井軸向流動和沿油氣井徑向流動的流動阻力的巨大差異，導(dǎo)致在相同壓差作用下，沿油氣井軸向流動的流量遠遠小于沿油氣井徑向流動的流量。這樣利用孔隙介質(zhì)4在軸向和徑向流動阻力的差異性，既能保證地層流體向沿油氣井徑向流動的暢通，又限制了地層流體的沿油氣井軸向的流動，起到封隔不同地層流體的作用。
本實用新型中對孔隙介質(zhì)4的基本要求是孔隙介質(zhì)4充滿在調(diào)流管柱8與井壁2之間的環(huán)形空間之中；孔隙介質(zhì)4應(yīng)具有良好的徑向滲透性，同時具有較大的軸向滲流阻力，在井眼軸向不形成竄流?？紫督橘|(zhì)4可以是松散介質(zhì)，如地層砂、礫石顆粒、或陶瓷顆粒、塑料顆粒等人造顆粒介質(zhì)堆積形成的孔隙介質(zhì)，也可以是非松散的多孔介質(zhì)，如纖維體、顆粒膠結(jié)體、固結(jié)的多孔水泥、多孔塑料等?？紫督橘|(zhì)4的滲透率的推薦范圍為300μm2-10-5μm2?？紫稘B透率可以通過孔隙介質(zhì)的粒度大小或孔隙大小、粒度組成及緊實度來控制。
為了增加孔隙介質(zhì)4的軸向流動阻力，更好地提高軸向封隔防竄能力，可以采取以下措施通過振動方法提高松散孔隙介質(zhì)的緊實度；采用直徑大于調(diào)流管柱而略小于井壁內(nèi)徑的隔離環(huán)，減小軸向滲流斷面，增加流動阻力；采用各向異性的阻流材料，使孔隙介質(zhì)筒沿井筒軸向流動阻力大，徑向阻力小。
當(dāng)孔隙介質(zhì)4為膠結(jié)介質(zhì)，如纖維體、顆粒膠結(jié)體、固結(jié)的多孔水泥或多孔塑料時，該調(diào)流管柱8的外壁與第一隔離環(huán)5、第二隔離環(huán)6以及孔隙介質(zhì)4形成集流空腔9，地層流體從井壁2經(jīng)過孔隙介質(zhì)4滲入?yún)R集到集流空腔9內(nèi)，并經(jīng)過集流孔81流入到集流管柱8內(nèi)。
當(dāng)流體需要控制的時候，通過節(jié)流水嘴12的控制，可對其進行調(diào)節(jié)；同時，還可以通過滑套1在調(diào)流管柱8內(nèi)沿油氣井軸向運動或者繞油氣井中心的轉(zhuǎn)動，使集流孔81處于打開或者關(guān)閉的狀態(tài)來實現(xiàn)對流體流量的控制。
由于整個調(diào)流管柱8是通過第一隔離環(huán)5和第二隔離環(huán)6分隔成一個以上隔離單元的，且每個隔離單元內(nèi)都設(shè)有一個流量調(diào)控裝置7，可以通過調(diào)節(jié)油氣井下不同單元內(nèi)的流量調(diào)控裝置7來對油氣井下的深淺不同的位置進行流量控制。
實施例2如圖4所示，為本實用新型實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可知，當(dāng)孔隙介質(zhì)4為松散多孔介質(zhì)(例如地層砂、礫石顆粒、人造顆粒介質(zhì))時，在第一上隔離環(huán)5和第二隔離環(huán)6之間敷設(shè)一防砂層10，該防砂層10可由固體多孔介質(zhì)或金屬網(wǎng)或金屬纖維或繞絲管或割縫管制成；調(diào)流管柱8的外壁與第一隔離環(huán)5、第二隔離環(huán)6形成集流空腔9，在集流空腔9外布滿防砂層10，位于調(diào)流管柱8上的集流孔81與集流空腔9相通，地層流體從井壁2經(jīng)過孔隙介質(zhì)4和防砂層10滲入?yún)R集到集流空腔9內(nèi)，并經(jīng)過集流孔81流入到集流空腔9內(nèi)。
參見圖4，在集流管柱8的內(nèi)側(cè)，與集流孔81相應(yīng)處設(shè)有可沿油氣井軸向滑動的滑套1，該滑套1上設(shè)有與集流管柱8上的集流孔81相對應(yīng)的通孔11。當(dāng)處于正常生產(chǎn)時，該滑套1上的通孔11與集流孔81相通，地層流體可通過該滑套1上的通孔11流進該調(diào)流管柱8。當(dāng)需要關(guān)閉該段調(diào)流管柱8上的集流孔81時，只需要將上述的滑套1移動，使該滑套1的通孔11與集流孔81完全錯位，則達到關(guān)閉該集流孔81的目的。
在上述的滑套1外壁表面開設(shè)的環(huán)形凹槽14內(nèi)，還可以裝設(shè)一擋砂體15，該擋砂體15的濾孔尺寸大于上述防砂層10的濾孔尺寸。當(dāng)上述的油氣井未發(fā)生防砂失效現(xiàn)象時，地層流體從井壁2經(jīng)過孔隙介質(zhì)4和防砂層10滲入?yún)R集到集流空腔9內(nèi)，并經(jīng)過集流孔81及該擋砂體15流入到調(diào)流管柱8內(nèi)。一旦油氣井內(nèi)某段發(fā)生防砂失效現(xiàn)象，流入集流空腔9內(nèi)的部分地層砂則會受到該擋砂體15的阻擋而在擋砂體15前的集流空腔9內(nèi)發(fā)生堆積，最終將該集流空腔9和集流孔81堵住，起到關(guān)閉該段調(diào)流管柱8上的集流孔81的作用。而該集流孔81的關(guān)閉并不影響整個調(diào)流管柱8的生產(chǎn)。
本實施例的其他技術(shù)特征與實施例1相同，可參見實施例1，在此不再贅述。
實施例3如圖5所示，為本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可知，該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的篩管20和孔隙介質(zhì)4組成；該孔隙介質(zhì)4設(shè)在井壁2和篩管20之間，用于阻礙地層流體或注入流體在該環(huán)形空間內(nèi)沿油氣井軸向流動，同時允許地層流體或注入流體沿油氣井徑向滲流；該篩管20上設(shè)有防砂層10和集流孔201，用于將地層流體從該篩管20的外側(cè)匯集到其內(nèi)側(cè)，或?qū)⒆⑷肓黧w從該篩管20的內(nèi)側(cè)分散到其外側(cè)；該篩管20內(nèi)側(cè)的集流孔201處設(shè)有流量調(diào)控裝置7，用于調(diào)控地層流體或注入流體從該集流孔201流入或流出。
通過第一、第二隔離環(huán)5、6可以將篩管20分隔成一個以上隔離單元，隔離環(huán)5、6為兩個以上，各隔離單元內(nèi)至少設(shè)有一個流量調(diào)控裝置7，各隔離單元內(nèi)流量調(diào)控裝置的控制互相獨立。
流量調(diào)控裝置7上設(shè)置有帶擋砂體的節(jié)流水嘴202。
本實施例的其他技術(shù)特征與實施例2相同，可參見實施例2，在此不再贅述。
實施例4如圖6所示，為本實用新型實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。從圖中可知，該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的篩管20、中心管30和孔隙介質(zhì)4組成；該孔隙介質(zhì)4設(shè)在井壁2和篩管20之間，用于阻礙地層流體或注入流體在該環(huán)形空間內(nèi)沿油氣井軸向流動，同時允許地層流體或注入流體沿油氣井徑向滲流；該篩管20上設(shè)有防砂層10和集流孔201，用于將地層流體從該篩管20的外側(cè)匯集到其內(nèi)側(cè)，或?qū)⒆⑷肓黧w從該篩管20的內(nèi)側(cè)分散到其外側(cè)；在篩管20內(nèi)下入中心管柱30，篩管接頭203內(nèi)表面與中心管接頭302外表面之間通過密封圈303密封，這樣在篩管20與中心管柱30之間形成集流空腔9；在中心管柱30上設(shè)置有節(jié)流水嘴301作為流量調(diào)控裝置，用于調(diào)控地層流體或注入流體從該節(jié)流水嘴301流入或流出；當(dāng)節(jié)流水嘴301為死堵時，就關(guān)閉了該段篩管20的流體流入流出通道。通過起出和下入中心管柱30，調(diào)配各段篩管20所對應(yīng)中心管柱30的節(jié)流水嘴301，就可調(diào)控井內(nèi)各區(qū)段的流體流量。
最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制。盡管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依然可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或等同替換。而不脫離本技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的調(diào)流管柱和孔隙介質(zhì)組成；該孔隙介質(zhì)設(shè)在調(diào)流管柱外壁和井壁所形成環(huán)形空間內(nèi)，該調(diào)流管柱上設(shè)有集流孔和集流空腔，該集流孔設(shè)在集流空腔的內(nèi)側(cè)，該集流孔的內(nèi)側(cè)設(shè)有流量調(diào)控裝置。
2.一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的篩管和孔隙介質(zhì)組成；該孔隙介質(zhì)設(shè)在井壁和篩管之間，該篩管上設(shè)有防砂層和集流孔，該篩管內(nèi)側(cè)的集流孔處設(shè)有流量調(diào)控裝置。
3.一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的篩管、中心管和孔隙介質(zhì)組成；該孔隙介質(zhì)設(shè)在井壁和篩管之間，該篩管上設(shè)有防砂層和集流孔，在篩管內(nèi)設(shè)有中心管柱，篩管接頭內(nèi)表面與中心管接頭外表面之間通過密封圈密封，在篩管與中心管柱之間形成集流空腔；中心管柱上設(shè)置有節(jié)流水嘴作為流量調(diào)控裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于在調(diào)流管柱外壁、集流孔沿油氣井軸向的兩側(cè)分別設(shè)有第一隔離環(huán)和第二隔離環(huán)；該第一、第二隔離環(huán)與孔隙介質(zhì)及調(diào)流管柱的外壁形成集流空腔，集流孔與該集流空腔相通。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的第一、第二隔離環(huán)之間敷設(shè)有防砂層，該防砂層與第一、第二隔離環(huán)及調(diào)流管柱的外壁形成一集流空腔，集流孔與該集流空腔相通。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離環(huán)為兩個或兩個以上，用于將調(diào)流管柱分隔成一個以上的隔離單元，各隔離單元內(nèi)至少設(shè)有一個流量調(diào)控裝置，各隔離單元內(nèi)流量調(diào)控裝置的控制互相獨立。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于在篩管外壁的集流孔兩側(cè)沿油氣井軸向分別設(shè)有第一隔離環(huán)和第二隔離環(huán)，該防砂層敷設(shè)在第一、第二隔離環(huán)之間，并與第一、第二隔離環(huán)及篩管外壁形成一集流空腔，集流孔與該集流空腔相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離環(huán)為兩個或兩個以上，用于將篩管分隔成一個以上的隔離單元，各隔離單元內(nèi)至少設(shè)有一個流量調(diào)控裝置，各隔離單元內(nèi)流量調(diào)控裝置的控制互相獨立。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離環(huán)為金屬環(huán)或水泥環(huán)或橡膠環(huán)或塑料環(huán)。
10.根據(jù)權(quán)利要求4-8所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離環(huán)通過焊接或者定位銷或螺釘固接在調(diào)流管柱或篩管壁上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6或8所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的流量調(diào)控裝置為節(jié)流水嘴。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的節(jié)流水嘴裝設(shè)在集流孔上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6或8所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的流量調(diào)控裝置為可在調(diào)流管柱或篩管內(nèi)沿油氣井軸向滑動或繞油氣井中心軸轉(zhuǎn)動的滑套；該滑套上設(shè)有與集流孔對應(yīng)的通孔；其外側(cè)設(shè)有密封圈。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于該滑套的外壁圓周上開設(shè)有環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽與集流孔相對應(yīng)配合，通孔設(shè)在環(huán)形凹槽內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的通孔上設(shè)有節(jié)流水嘴。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的調(diào)流管柱或篩管內(nèi)設(shè)有用于限制滑套沿油氣并軸向位移或繞油氣井中心軸轉(zhuǎn)動行程的限位裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的限位裝置為限位設(shè)在滑套兩端外的限位環(huán)或限位銷釘，限位環(huán)的內(nèi)徑小于滑套內(nèi)徑。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的限位裝置為固設(shè)在滑套外壁的凸起部，在調(diào)流管柱或篩管內(nèi)壁上與該凸起部相對應(yīng)處設(shè)有凹槽，該凸起部嵌套滑設(shè)在該凹槽內(nèi)，該凹槽開設(shè)的方向和長短限制滑套在調(diào)流管柱內(nèi)繞油氣井中心軸旋轉(zhuǎn)的行程。
19.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或6或8所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的流量調(diào)控裝置為設(shè)在集流孔內(nèi)的擋砂體；擋砂體的濾孔尺寸大于防砂層的濾孔尺寸。
20.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的防砂層為固體多孔介質(zhì)或金屬網(wǎng)或金屬纖維或繞絲管或割縫管或其組合。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的孔隙介質(zhì)為松散介質(zhì)或非松散的多孔介質(zhì)或其組合。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的松散介質(zhì)為地層砂或礫石顆?；蛉嗽祛w粒介質(zhì)堆積而成。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的非松散的多孔介質(zhì)為纖維體或顆粒膠結(jié)體或固結(jié)的多孔水泥或多孔塑料或其組合形成的膠結(jié)介質(zhì)體。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的孔隙介質(zhì)的滲透率為300μm2～10-5μm2。
25.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，其特征在于所述的流量調(diào)控裝置通過在井內(nèi)下入專用工具進行操作，該專用工具為液壓驅(qū)動或電動的徑向可伸縮工具。
專利摘要本實用新型提供一種細(xì)分區(qū)段調(diào)控地層流體或注入流體流動的油氣井完井系統(tǒng)，它至少由設(shè)在油氣井內(nèi)的調(diào)流管柱和孔隙介質(zhì)組成；孔隙介質(zhì)設(shè)在調(diào)流管柱外壁和井壁所形成環(huán)形空間內(nèi)，調(diào)流管柱上設(shè)有集流孔和集流空腔，該集流孔設(shè)在集流空腔的內(nèi)側(cè)，用于地層流體或注入流體在調(diào)流管柱的內(nèi)、外側(cè)流動；該集流孔的內(nèi)側(cè)設(shè)有流量調(diào)控裝置，用于調(diào)控地層流體或注入流體從該集流孔的通過。本實用新型用于對油藏不同位置進行定區(qū)段流動狀態(tài)調(diào)控；與傳統(tǒng)的封隔器法相比，封隔區(qū)段的數(shù)量可大幅度增加，封隔的區(qū)段更加細(xì)化，分層注采、測試、封堵和調(diào)剖等井下作業(yè)的控制精度提高，特別適用于非均質(zhì)、多產(chǎn)層油藏的開發(fā)，以及其他需要細(xì)分井下區(qū)段調(diào)控流量的場合。
文檔編號E21B43/12GK2596008SQ0229360
公開日2003年12月31日 申請日期2002年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者黃春宏, 陳繼初 申請人:北京海能海特石油科技發(fā)展有限公司