專利名稱：一種高效控流篩管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田開采領(lǐng)域用篩管，特別涉及一種高效控流篩管。
背景技術(shù)：
在石油開采作業(yè)中，篩管(又稱防砂管)用于油井、氣井、水平井直 井及定向井的防砂過(guò)濾。開采作業(yè)時(shí)，將篩管下入油井中，篩管和井壁之 間有一環(huán)空。篩管包括有一基管，在基管上均勻分布有通孔作為基管的入 口，基管外套裝有過(guò)濾套，基管與過(guò)濾套之間的環(huán)縫為導(dǎo)流層。
大部分油藏的開發(fā)是通過(guò)水將油往油井驅(qū)動(dòng)，使原油從油藏深部流向 井中，從而采到地面。
實(shí)際原油在油藏中的粘度大部分在5-300厘泊，水在油藏中的粘度約 小于1厘泊。由于水的粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原油，原油的開采中存在非常嚴(yán)重的 油井出水問(wèn)題。
如水平井有300米水平^:,認(rèn)為水平l殳為生產(chǎn),殳，原油地下粘度為100 厘泊，水粘度為l厘泊，油水粘度比為100。假設(shè)在300米水平段中有30 米篩管和7jc接觸，該30米就為出水段，由于30米出水段的存在，油井出 液的含水率就達(dá)到90%,如粘度比為300,含水率就達(dá)到95%。由此可見 由于')由藏的高油水粘度比導(dǎo)致的大量出水嚴(yán)重影響了油田的經(jīng)濟(jì)效益?？?制油水粘度差引起的高含水是控水的一個(gè)最重要的方面，特別是要控制水 接觸到篩管后水的進(jìn)入量。
同樣，由于氣和蒸汽的粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原油的粘度，氣驅(qū)油和蒸汽驅(qū)油 開采原油也存在氣和蒸汽大量產(chǎn)出、進(jìn)而嚴(yán)重減少產(chǎn)油量，降低采收率的 問(wèn)題。
目前有一種使用控流篩管來(lái)解決以上問(wèn)題的方法，控流篩管是在篩管 上增加控流裝置，該方法是在井中下入控流篩管和封隔器。封隔器將生產(chǎn) 段封隔為獨(dú)立的幾段，即獨(dú)立的單元，其中一段產(chǎn)出的水不會(huì)通過(guò)篩管和井壁的環(huán)空竄到其他單元。當(dāng)出水段出水后，由于水的粘度低，通過(guò)地層 滲流的流量會(huì)很多倍地大于油的流量，水流量增加時(shí)，控流篩管的控流裝 置流動(dòng)阻力會(huì)增加，進(jìn)而在一定程度上限制了水流量的上升幅度，達(dá)到一 定程度地降低含水率的目的。
但現(xiàn)有的控流篩管要么對(duì)水的控流效果不好，要么大大地降低了油的 產(chǎn)量，要么出現(xiàn)堵塞和控流性能隨時(shí)間快速下降的問(wèn)題。對(duì)水接觸篩管后 的控水效果不甚理想。
還有一種控水方法是在基管入口安裝一個(gè)或幾個(gè)相互并聯(lián)的噴嘴，流 體通過(guò)噴嘴進(jìn)入基管內(nèi)。這種方法要提高流動(dòng)阻力，只有通過(guò)減少噴嘴的 孔徑。但減少噴嘴的孔徑會(huì)帶來(lái)噴嘴易磨損的問(wèn)題，噴嘴磨損后，流量變 化很大。減少噴嘴的孔徑帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是噴嘴堵塞的問(wèn)題。 一旦堵塞
后，篩管就不出油，這樣的問(wèn)題是很嚴(yán)重。油井的生產(chǎn)時(shí)間要求達(dá)到2-20
年，所以篩管噴嘴的耐磨防堵要求^艮高。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一 種高效控流篩管，它能夠很好地決現(xiàn)有技術(shù)中存在的油藏的高油水粘度比 導(dǎo)致的大量出水問(wèn)題，滿足實(shí)際油田要求。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案
本實(shí)用新型一種高效控流篩管，所述篩管包括有一基管，所述基管上 設(shè)置有基管入口，基管外套裝有過(guò)濾套，基管與過(guò)濾套之間的環(huán)縫為導(dǎo)流 層；所述篩管上設(shè)置有控流裝置，所述控流裝置的入口與導(dǎo)流層相通，控 流裝置的出口與基管入口相通。
所述控流裝置包括控流流道，所述控流流道由多個(gè)流動(dòng)單元串聯(lián)而 成，每個(gè)流動(dòng)單元由一個(gè)小孔道和一個(gè)大孔道相互串聯(lián)構(gòu)成，流動(dòng)單元的 數(shù)量在2-500或500以上。
所述控流流道的上游和下游均設(shè)置有過(guò)濾裝置。過(guò)濾裝置可以更好地 防止控流流道的阻塞。
所述大孔道和d 、孔道的孔道截面形狀是不規(guī)則的形狀。所述大孔道和、孔道的孔道截面形狀是^L則的形狀。
所述大孔道和小孔道都為圓柱型的孔道。
所述流動(dòng)單元中大孔道和小孔道的截面積比值大于1.5;小孔道的孔 徑為0.6-9mm;小孔道的孔長(zhǎng)與孔徑之比小于10;大孔道的孔長(zhǎng)與孔徑之 比大于0.3。
所述小孔道的孔型為直孔、斜孔或錯(cuò)位孔；所述斜孔為小孔道軸線和 大孔道軸線之間有一個(gè)5-60。的夾角；所述錯(cuò)位孔為相鄰的兩個(gè)小孔道都 為直孔，兩者孔道軸線相互平行但不在同一直線上。
所述控流流道內(nèi)表面采用金剛石、硬質(zhì)合金、陶資或耐磨材料。
所述基管和過(guò)濾套之間有支撐物。
所述過(guò)濾套外套裝有外保護(hù)套。
使用時(shí)，通過(guò)篩管端環(huán)將過(guò)濾套兩端與外部隔離，流體只能通過(guò)過(guò)濾 套才能進(jìn)入導(dǎo)流層。由于導(dǎo)流層與控流裝置的入口相通，控流裝置的出口 與基管入口相通，因而在采油生產(chǎn)過(guò)程中，流體流過(guò)的路線依次是過(guò)濾套、 導(dǎo)流層、控流裝置入口、控流裝置、控流裝置出口、基管入口進(jìn)入基管。 這是唯一 的路徑，除此之外流體沒有其他路徑從篩管外流入基管里。
本實(shí)用新型所述控流流道為由多個(gè)流動(dòng)單元串4關(guān)而成，每個(gè)流動(dòng)單元 由一個(gè)小孔道和一個(gè)大孔道相互串聯(lián)構(gòu)成，流動(dòng)單元的數(shù)量在2-500或500 以上。這樣使流體在控流裝置內(nèi)部的控流流道內(nèi)存在多次加速和減速，加 速過(guò)程將流體的壓能轉(zhuǎn)為動(dòng)能，減速過(guò)程將動(dòng)能變?yōu)闊崮?，消耗了流體的 能量，由于存在速度有小幅度的增加時(shí)動(dòng)能會(huì)有大幅度的增加的特性，這 樣使得其控流效果非常好。而且，由于動(dòng)能和流體的粘度無(wú)關(guān)，所以粘度
遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水的原油通過(guò)本實(shí)用新型控流流道時(shí)，原油的流動(dòng)阻力不高于或 僅略高于水通過(guò)流道時(shí)的流動(dòng)阻力，所以，本實(shí)用新型控流裝置對(duì)油的產(chǎn)
量的減少的幅度很小，這樣可以在一定程度上起到控制流量較大變化的作
用，達(dá)到控流的目的。
本實(shí)用新型多個(gè)流動(dòng)單元串聯(lián)而成的控流流道比一個(gè)或多個(gè)相互并
聯(lián)的噴嘴在控制流量方面有很大的優(yōu)點(diǎn)。在相同控流能力下，本實(shí)用新型多個(gè)串聯(lián)的流動(dòng)單元的最小孔徑比一個(gè)或多個(gè)相互并聯(lián)的噴嘴的最小孔 徑大的多，這樣就解決了控流流道易磨損的問(wèn)題，避免了因流道磨損而引 起的控流能力的下降，同時(shí)也解決了流道易堵塞的問(wèn)題。
通過(guò)綜合試驗(yàn)裝置上的測(cè)試表明，在油水粘度比比較大的情況下，下 入本實(shí)用新型篩管，產(chǎn)水量下降幅度大，產(chǎn)油量下降程度很小。在油水界 面達(dá)到篩管前流體沿生產(chǎn)段各處流速基本相同，有控制油水前沿的均勻推
進(jìn)、延緩見水時(shí)間的作用；綜合起來(lái)提高油田采收率，給油田帶來(lái)很好的 經(jīng)濟(jì)效益。
本實(shí)用新型所述高效控流篩管同時(shí)也適用于蒸汽驅(qū)油、氣驅(qū)油等低粘 度介質(zhì)驅(qū)高粘度油的采油生產(chǎn)情況。

圖l是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型所述不規(guī)則形狀的控流流道結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型所述大孔道和小孔道都為圓柱型的孔道的控流流道 結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4本實(shí)用新型所述斜孔控流流道結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是本實(shí)用新型所述錯(cuò)位孔控流流道結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖 對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
如圖l所示，本實(shí)用新型一種高效控流篩管，所述篩管包括有一基管 1，所述基管上設(shè)置有基管入口 11,基管外套裝有過(guò)濾套2，基管與過(guò)濾 套之間的環(huán)縫為導(dǎo)流層3;所述篩管上設(shè)置有控流裝置4,所述控流裝置 的入口 41與導(dǎo)流層相通，控流裝置的出口 42與基管入口相通。
如圖2、圖3、圖4和圖5所示，所述控流裝置包括控流流道，所述 控流流道由多個(gè)流動(dòng)單元串聯(lián)而成，每個(gè)流動(dòng)單元由一個(gè)小孔道44和一 個(gè)大孔道43串聯(lián)構(gòu)成，流動(dòng)單元的tt量在2-500或500以上。
所述控流流道的上游和下游均設(shè)置有過(guò)濾裝置。過(guò)濾裝置可以更好地防止控流流道的阻塞。
如圖2所示，所述大孔道和小孔道的孔道截面形狀可以是不規(guī)則的形
狀。或者如圖3、圖4和圖5所示，所述大孔道和小孔道的孔道截面形狀 是規(guī)則的形狀。如圖3所示，所述大孔道和小孔道都為圓柱型的孔道。
所述流動(dòng)單元中大孔道和小孔道的截面積比值大于1.5;小孔道的孔 徑為0.6-9mm;小孔道的孔長(zhǎng)與孔徑之比小于10;大孔道的孔長(zhǎng)與孔徑之 比大于0.3。
所述小孔道的孔型為直孔、斜孔或錯(cuò)位孔；如圖3所示，所述斜孔為 小孔道軸線和大孔道軸線之間有一個(gè)5-60。的夾角；如圖4所示，所述錯(cuò) 位孔為相鄰的兩個(gè)小孔道都為直孔，兩者孔道軸線相互平行但不在同一直 線上。
所述控流流道內(nèi)表面采用金剛石、硬質(zhì)合金、陶資或耐磨材料。 如圖1所示，所述基管和過(guò)濾套之間有支撐物6。為了防止過(guò)濾套和 基管之間的導(dǎo)流層受外力變窄，在基管和過(guò)濾套之間有支撐物。支撐物一 種是相間的基本平行的條帶狀，使導(dǎo)流層具有軸向?qū)Я髯饔茫?一種可以為 點(diǎn)狀的。
如圖l所示，所述過(guò)濾套外套裝有外保護(hù)套5。
使用時(shí)，通過(guò)篩管端環(huán)將過(guò)濾套兩端與外部隔離，流體只能通過(guò)過(guò)濾 套才能進(jìn)入導(dǎo)流層。由于導(dǎo)流層與控流裝置的入口相通，控流裝置的出口 與基管入口相通，因而在采油生產(chǎn)過(guò)程中，流體流過(guò)的路線依次是過(guò)濾套、 導(dǎo)流層、控流裝置入口、控流裝置、控流裝置出口、基管入口進(jìn)入基管。 這是唯一的路徑，除此之外流體沒有其他路徑從篩管外流入基管里。
本實(shí)用新型所述控流流道為由多個(gè)流動(dòng)單元串聯(lián)而成，每個(gè)流動(dòng)單元 由 一個(gè)小孔道和一個(gè)大孔道相互串聯(lián)構(gòu)成，流動(dòng)單元的數(shù)量在2-500或500 以上。這樣使流體在控流裝置內(nèi)部的控流流道內(nèi)存在多次加速和減速，加 速過(guò)程將流體的壓能轉(zhuǎn)為動(dòng)能，減速過(guò)程將動(dòng)能變?yōu)闊崮?，消耗了流體的 能量，由于存在速度有小幅度的增加時(shí)動(dòng)能會(huì)有大幅度的增加的特性，這 樣使得其控流效果非常好。而且，由于動(dòng)能和流體的粘度無(wú)關(guān)，所以粘度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于水的原油通過(guò)本實(shí)用新型控流流道時(shí)，原油的流動(dòng)阻力不高于或 僅略高于水通過(guò)流道時(shí)的流動(dòng)阻力，所以，本實(shí)用新型控流裝置對(duì)油的產(chǎn) 量的減少的幅度很小，這樣可以在一定程度上起到控制流量較大變化的作 用，達(dá)到控流的目的。
本實(shí)用新型多個(gè)流動(dòng)單元串聯(lián)而成的控流流道比一個(gè)或多個(gè)相互并 聯(lián)的噴嘴在控制流量方面有很大的優(yōu)點(diǎn)。在相同控流能力下，本實(shí)用新型 多個(gè)串聯(lián)的流動(dòng)單元的最小孔徑比一個(gè)或多個(gè)相互并聯(lián)的噴嘴的最小孔 徑大的多，這樣就解決了控流流道易磨損的問(wèn)題，避免了因流道磨損而引 起的控流能力的下降，同時(shí)也解決了流道易堵塞的問(wèn)題。
通過(guò)綜合試驗(yàn)裝置上的測(cè)試表明，在油水粘度比比較大的情況下，下 入本實(shí)用新型篩管，產(chǎn)水量下降幅度大，產(chǎn)油量下降程度4艮小。在油水界 面達(dá)到篩管前流體沿生產(chǎn)段各處流速基本相同，有控制油水前沿的均勻推
進(jìn)、延緩見水時(shí)間的作用；綜合起來(lái)提高油田采收率，給油田帶來(lái)很好的
經(jīng)濟(jì)效益。
本實(shí)用新型所述高效控流篩管同時(shí)也適用于蒸汽驅(qū)油、氣驅(qū)油等低粘 度介質(zhì)驅(qū)高粘度油的采油生產(chǎn)情況。
本實(shí)用新型的使用過(guò)程是，先根據(jù)油藏地質(zhì)情況和初期投產(chǎn)的產(chǎn)量設(shè) 定控流裝置中流動(dòng)單元的個(gè)數(shù)、小孔孔徑、大孔孔徑及孔型，然后按下井 管柱要求，將本實(shí)用新型篩管置于井中，并配有封隔器等封隔裝置，就能 夠達(dá)到較好控水的作用。如地層砂大量產(chǎn)出能夠把篩管外的篩管和井壁之 間的環(huán)空一定程度的堵塞，即將篩管外的竄流通道一定程度上堵塞了，就 不需要人為的封隔措施。另一種將水平l爻篩管和井壁之間的環(huán)空封隔的方 法是在環(huán)空內(nèi)充填滿固體顆粒。固體顆粒的流動(dòng)阻力會(huì)達(dá)到4艮好的防止水 軸向竄流的目的，這時(shí)篩管管柱上有一定數(shù)量的盲管。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等， 均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種高效控流篩管，所述篩管包括有一基管，所述基管上設(shè)置有基管入口，基管外套裝有過(guò)濾套，基管與過(guò)濾套之間的環(huán)縫為導(dǎo)流層；其特征在于所述篩管上設(shè)置有控流裝置，所述控流裝置的入口與導(dǎo)流層相通，控流裝置的出口與基管入口相通。
2、 如權(quán)利要求1所述的高效控流篩管，其特征在于所述控流裝置 包括控流流道，所述控流流道由多個(gè)流動(dòng)單元串聯(lián)而成，每個(gè)流動(dòng)單元由 一個(gè)小孔道和一個(gè)大孔道相互串聯(lián)構(gòu)成，流動(dòng)單元的數(shù)量在2-500或500 以上。
3、 如權(quán)利要求2所述的高效控流篩管，其特征在于所述控流流道 的上游和下游均設(shè)置有過(guò)濾裝置。
4、 如權(quán)利要求3所述的高效控流篩管，其特征在于所述大孔道和 小孔道都為圓柱型的孔道。
5、 如權(quán)利要求2-4之任一所述的高效控流篩管，其特征在于所述 流動(dòng)單元中大孔道和小孔道的截面積比值大于1.5;小孔道的孔徑為 0.6-9mm;小孔道的孔長(zhǎng)與孔徑之比小于10;大孔道的孔長(zhǎng)與孔徑之比大 于0.3。
6、 如權(quán)利要求5所述的高效控流篩管，其特征在于所述小孔道的 孔型為直孔、斜孔或錯(cuò)位孔；所述斜孔為小孔道軸線和大孔道軸線之間有 一個(gè)5-60°的夾角；所述錯(cuò)位孔為相鄰的兩個(gè)小孔道都為直孔，兩者孔道 軸線相互平行但不在同一直線上。
7、 如權(quán)利要求6所述的高效控流篩管，其特征在于所述控流流道 內(nèi)表面采用金剛石、硬質(zhì)合金、陶瓷或耐磨材料。
8、 如權(quán)利要求7所述的高效控流篩管，其特征在于所述基管和過(guò)濾套之間有支撐物。
9、 如權(quán)利要求8所述的高效控流篩管，其特征在于所述過(guò)濾套外套裝有外保護(hù)套。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效控流篩管，所述篩管包括有一基管，所述基管上設(shè)置有基管入口，基管外套裝有過(guò)濾套，基管與過(guò)濾套之間的環(huán)縫為導(dǎo)流層；所述篩管上設(shè)置有控流裝置，所述控流裝置的入口與導(dǎo)流層相通，控流裝置的出口與基管入口相通。在油水粘度比比較大的情況下，下入本實(shí)用新型篩管，產(chǎn)水量下降幅度大，產(chǎn)油量下降程度很小。在油水界面達(dá)到篩管前流體沿生產(chǎn)段各處流速基本相同，有控制油水前沿的均勻推進(jìn)、延緩見水時(shí)間的作用。
文檔編號(hào)E21B43/08GK201318155SQ20082018093
公開日2009年9月30日 申請(qǐng)日期2008年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月10日
發(fā)明者娜 房, 裴柏林 申請(qǐng)人:安東石油技術(shù)(集團(tuán))有限公司