專利名稱:水平井智能控水完井管柱的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱涉及一種水平井完井管柱。其目的是為了提供一種能夠隨著井下各段含水率多少進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，限制高含水的油水混合液進(jìn)入油管的完井管柱。本實(shí)用新型智能控水管柱包括套管管柱、懸掛封隔器、若干管外封隔器和若干智能控水復(fù)合篩管，若干管外封隔器和若干智能控水復(fù)合篩管間隔固定，并固定連接在套管管柱上，且管外封隔器與水平井內(nèi)地層部分接觸密封，智能控水復(fù)合篩管包括基管、自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥和篩管，基管的周向管壁上開設(shè)有若干閥安裝孔，每個(gè)閥安裝孔內(nèi)安裝有自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥，篩管固定安裝在基管外部，篩管與基管之間形成的濾液流道與自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的進(jìn)液口相連通。
【專利說明】水平井智能控水完井管柱

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水平井完井管柱，特別是涉及一種采用智能控水裝置實(shí)現(xiàn)水平井智能控水的完井管柱。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展，采用水平井技術(shù)開發(fā)油氣田，已經(jīng)成為提高油田采收率、單井產(chǎn)量、開采剩余油、降低噸油成本的一項(xiàng)有效技術(shù)手段。水平井增大了井筒與油藏的接觸面積，能更好地開發(fā)薄油層或垂向滲透率較大的油藏，在開采油氣資源中的作用日趨重要。而目前國(guó)內(nèi)水平井多數(shù)已進(jìn)入中高含水期，水平井生產(chǎn)見水后產(chǎn)量迅速下降。有些油田的大部分水平井開采不久甚至剛投產(chǎn)就見水，使水平井的采油效益受到嚴(yán)重影響。水平井由于井眼軌跡的特殊性，一旦出水很難控制。因此，各油田都迫切需要一種有效控制水平井出水，增加原油產(chǎn)量，延長(zhǎng)水平井壽命的控水技術(shù)。
[0003]目前，應(yīng)用在油田的水平井控水技術(shù)主要有三種:一、分段變密度篩管控水技術(shù):該技術(shù)根據(jù)油藏滲透率的變化，改變水平段每段篩管的孔密，利用不同的孔密來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)流，調(diào)整井底壓力剖面，對(duì)于均質(zhì)油藏，減小跟端孔密，增大壓差損失；增大趾端孔密，減小壓差損失，以達(dá)到均衡生產(chǎn)壓差，降低底水錐進(jìn)速度的目的。二、中心管控水技術(shù):該技術(shù)的原理是在篩管、襯管或射孔完井的基礎(chǔ)上，在水平段下掛一個(gè)小直徑油管，伸入水平井段一定長(zhǎng)度，并用封隔器封閉小油管和套管之間的環(huán)形空間，改變水平井跟端的液體流向，使壓力剖面和井筒流入剖面變得平緩。三、I⑶控水技術(shù):I⑶(Inflow Control Device)是一種均衡流動(dòng)控制裝置，平衡水平段沿程壓力損失，獲得油藏沿水平井井筒的近似均勻流入剖面。ICD裝置應(yīng)用大多與篩管結(jié)合，油層流體經(jīng)篩管進(jìn)入基管與篩管之間的環(huán)形間隙，流入ICD裝置，再進(jìn)入基管內(nèi)被采出地面，達(dá)到均衡流量控制目的。
[0004]但是，目前所采用的這些控水技術(shù)都存在兩個(gè)主要缺點(diǎn):一、無(wú)法根據(jù)井下各段油層含水率多少進(jìn)行自動(dòng)和實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，分段變密度篩管控水技術(shù)需根據(jù)油藏滲透率的變化，預(yù)先設(shè)計(jì)水平段中每段的篩管孔密；中心管控水技術(shù)必須事先根據(jù)油藏地質(zhì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)中心管直徑和伸入水平段的長(zhǎng)度；ICD控水技術(shù)也是根據(jù)油藏地質(zhì)特性預(yù)先設(shè)計(jì)ICD控水閥的數(shù)量。二、現(xiàn)有的水平井控水技術(shù)只能定量限制井下混合流體的流入，在先期收集油藏地質(zhì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后設(shè)計(jì)產(chǎn)品和工具參數(shù)，期望下井后能達(dá)到產(chǎn)液剖面均衡，從而減少水的錐進(jìn)。但實(shí)際應(yīng)用中，井下狀態(tài)是在不停變化的，采用現(xiàn)有的這些控水設(shè)備一旦管柱入井，參數(shù)無(wú)法調(diào)整或更改，根本達(dá)不到理想的控水效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠隨著井下各段含水率多少進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，限制高含水的油水混合液進(jìn)入油管的水平井智能控水完井管柱。
[0006]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱，包括套管管柱、懸掛封隔器、若干管外封隔器和若干智能控水復(fù)合篩管，所述套管管柱通過懸掛封隔器懸掛固定在技術(shù)套管的下端，所述若干管外封隔器和若干智能控水復(fù)合篩管間隔固定，并固定連接在套管管柱上，且管外封隔器與水平井內(nèi)地層部分接觸密封，每個(gè)智能控水復(fù)合篩管位于相鄰的兩個(gè)管外封隔器之間，智能控水復(fù)合篩管包括基管、自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥和篩管，所述基管的兩端分別與管外封隔器相連接，基管的周向管壁上開設(shè)有若干閥安裝孔，每個(gè)閥安裝孔內(nèi)安裝有自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥，所述篩管固定安裝在基管外部，篩管與基管之間形成濾液流道，所述濾液流道與自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的進(jìn)液口相連通。
[0007]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱，其中所述套管管柱上安裝有礫石充填工具和充填開關(guān)滑套，所述套管管柱與水平井內(nèi)地層之間充填有礫石。
[0008]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱，其中所述礫石充填工具位于套管管柱底部。
[0009]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱，其中所述管外封隔器為機(jī)械式封隔器、液壓式封隔器或遇油/水膨脹式封隔器。
[0010]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱，其中所述自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥位于基管的一偵牝篩管的兩端與基管之間通過固定環(huán)固定連接。
[0011]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱，其中所述套管管柱底部設(shè)置有引鞋。
[0012]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱采用若干管外封隔器和智能控水復(fù)合篩管交替連接在套管管柱上，若干管外封隔器將套管管柱與水平段地層之間的儲(chǔ)層分隔成若干控水段，智能控水復(fù)合篩管與管外封隔器分隔而成的儲(chǔ)層相對(duì)，智能控水復(fù)合篩管中設(shè)置有自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥，這種流動(dòng)控制閥可以根據(jù)流入油水混合液的粘度調(diào)整開度，當(dāng)油水混合液的含水率高粘度小時(shí)，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的開度變小，進(jìn)入的油水混合液流量變小，當(dāng)油水混合液的含水率低粘度大時(shí)，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的開度變大，進(jìn)入的油水混合液流量變大，利用自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)分隔后的若干段儲(chǔ)層進(jìn)行分段控制，使含水率低的儲(chǔ)層的油水混合液“優(yōu)先”進(jìn)入油管，限制含水率高的儲(chǔ)層的油水混合液進(jìn)入油管的流量。并且，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥可以隨已分段封隔各段儲(chǔ)層的含水率變化對(duì)油水混合液的流量連續(xù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，達(dá)到水平井分段封隔、智能化控水的技術(shù)效果。
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的水平井智能控水完井管柱作進(jìn)一步說明。

【附圖說明】

[0014]圖1為本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱第一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱第二種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱中智能控水復(fù)合篩管的主視剖視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱包括套管管柱1、懸掛封隔器2、若干管外封隔器3和若干智能控水復(fù)合篩管11。套管管柱I通過懸掛封隔器2懸掛固定在技術(shù)套管4的下端，若干管外封隔器3和若干智能控水復(fù)合篩管11通過螺紋連接間隔固定，并整體固定連接在套管管柱I上，且管外封隔器3與水平井內(nèi)地層部分接觸密封，管外封隔器3為機(jī)械式封隔器、液壓式封隔器或遇油/水膨脹式封隔器，管外封隔器3的數(shù)量根據(jù)水平井的長(zhǎng)度等因素決定，相鄰的兩個(gè)管外封隔器3將水平井儲(chǔ)層分隔成若干段。每個(gè)智能控水復(fù)合篩管11位于相鄰的兩個(gè)管外封隔器3之間，與兩個(gè)管外封隔器3之間的儲(chǔ)層相對(duì)。套管管柱I底部設(shè)置有引鞋15。
[0018]如圖3所示，智能控水復(fù)合篩管11包括基管111、自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥112和篩管113，基管111的兩端分別與管外封隔器3螺紋連接?；?11的周向上開設(shè)有若干閥安裝孔，每個(gè)閥安裝孔內(nèi)安裝有自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥112，篩管113的兩端與基管111之間通過固定環(huán)115固定連接，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥112位于基管111的一側(cè)，篩管113與基管111之間形成濾液流道114，濾液流道114與自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥112的進(jìn)液口相連通。其中，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥112采用的是PCT國(guó)際專利申請(qǐng)W02008/004875A1公開的一種流動(dòng)控制閥，該控制閥的控水原理:依據(jù)伯努利方程流體動(dòng)態(tài)壓力與局部壓力損失之和恒定的理論，通過流經(jīng)裝置的不同流體粘度的變化控制裝置內(nèi)碟片的開度。當(dāng)相對(duì)粘度較高的油水混合液流經(jīng)閥體時(shí)，碟片開度較大；當(dāng)相對(duì)粘度較低的水或氣流經(jīng)閥體時(shí)，碟片因粘度變化引起的壓降自動(dòng)調(diào)小開度，從而到達(dá)控水、增油的目的。
[0019]本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱在下入水平井中之后，懸掛封隔器2和管外封隔器3坐封在井內(nèi)，丟手，起出送入工具，完井。管外封隔器3將水平井段的儲(chǔ)層分隔成若干段，每段儲(chǔ)層與一個(gè)智能控水復(fù)合篩管11相對(duì)應(yīng)，油水混合液通過智能控水復(fù)合篩管11外部的篩管113進(jìn)入濾液流道114，然后通過自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥112進(jìn)入基管111內(nèi)被采出地面，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥112根據(jù)流經(jīng)的油水混合液粘度調(diào)節(jié)控制閥的開度，當(dāng)油水混合液的粘度較大時(shí)(含水率低)，控制閥的開度變大，進(jìn)入基管111的油水混合液流量提高，當(dāng)油水混合液的粘度較小時(shí)(含水率高)，控制閥的開度變小，進(jìn)入基管111的油水混合液流量降低。每個(gè)智能控水復(fù)合篩管11根據(jù)相對(duì)儲(chǔ)層的油水混合液含水率自動(dòng)調(diào)節(jié)流量，從而達(dá)到分段封隔、智能化控水的目的。
[0020]如圖2所示，本實(shí)用新型水平井智能控水完井管柱第二種實(shí)施方式與上一個(gè)實(shí)施方式的區(qū)別在于:套管管柱I上安裝有礫石充填工具13和充填開關(guān)滑套14，礫石充填工具13位于套管管柱I底部。該控水完井管柱在下井后，懸掛封隔器2坐封在井內(nèi)；打開充填開關(guān)滑套14 ;丟手，起出送入工具；下入充填管串，與底部的礫石充填工具13結(jié)合，通過礫石充填工具13向套管管柱I與水平井地層之間的環(huán)形空間內(nèi)填充礫石5 ;充填完成后，關(guān)閉充填開關(guān)滑套14;管外封隔器3 (遇油/水膨脹式封隔器)坐封；起出充填管串，完井。這種方式的目的是在智能控水復(fù)合篩管11與水平井地層之間充填礫石5，利用礫石5阻止地層中的砂粒堵塞篩管113，提尚開米效率。
[0021]以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水平井智能控水完井管柱，其特征在于:包括套管管柱(I)、懸掛封隔器(2)、若干管外封隔器(3)和若干智能控水復(fù)合篩管(11)，所述套管管柱(I)通過懸掛封隔器(2)懸掛固定在技術(shù)套管(4)的下端，所述若干管外封隔器(3)和若干智能控水復(fù)合篩管(11)間隔固定，并固定連接在套管管柱(I)上，且管外封隔器(3)與水平井內(nèi)地層部分接觸密封，每個(gè)智能控水復(fù)合篩管(11)位于相鄰的兩個(gè)管外封隔器(3)之間，智能控水復(fù)合篩管(11)包括基管(111)、自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥(112)和篩管(113)，所述基管(111)的兩端分別與管外封隔器⑶相連接，基管(111)的周向管壁上開設(shè)有若干閥安裝孔，每個(gè)閥安裝孔內(nèi)安裝有自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥(112)，所述篩管(113)固定安裝在基管(111)外部，篩管(113)與基管(111)之間形成濾液流道(I 14)，所述濾液流道(114)與自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥(112)的進(jìn)液口相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井智能控水完井管柱，其特征在于:所述套管管柱(I)上安裝有礫石充填工具(13)和充填開關(guān)滑套(14)，所述套管管柱(I)與水平井內(nèi)地層之間充填有礫石(5)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水平井智能控水完井管柱，其特征在于:所述礫石充填工具(13)位于套管管柱(I)底部。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水平井智能控水完井管柱，其特征在于:所述管外封隔器(3)為機(jī)械式封隔器、液壓式封隔器或遇油/水膨脹式封隔器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井智能控水完井管柱，其特征在于:所述自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥(112)位于基管(111)的一側(cè)，篩管(113)的兩端與基管(111)之間通過固定環(huán)(115)固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水平井智能控水完井管柱，其特征在于:所述套管管柱(I)底部設(shè)置有引鞋(15)。
【文檔編號(hào)】E21B43-00GK204283367SQ201420768660
【發(fā)明者】韓燕平, 丁保剛, 趙恩遠(yuǎn), 陳蔚鴻 [申請(qǐng)人]眾通（北京）能源技術(shù)有限公司