專(zhuān)利名稱(chēng)：底水致密氣藏水平井分段完井管柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種底水致密氣藏水平井分段完井管柱，屬于石油水平井鉆井完井技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景隨著水平井鉆井技術(shù)的不斷完善，水平井對(duì)于提高單井產(chǎn)量、增大單井控制儲(chǔ)量和提高油藏采收率等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，水平井已經(jīng)成為國(guó)外油氣藏開(kāi)發(fā)的首選方式。國(guó)內(nèi)的中海油、勝利油田和塔里木油田等油田公司不斷在勘探成熟區(qū)實(shí)施水平井鉆井作業(yè)，而這些油氣藏大多數(shù)含底水，儲(chǔ)層疏松，需要進(jìn)行堵水和防砂作業(yè)。目前對(duì)于底水砂巖油氣藏水平井完井一般下入篩管/襯管或采用礫石充填進(jìn)行防砂，但對(duì)控制底水錐進(jìn)和后期堵水作業(yè)卻難有良策。研究表明，水平井跟端壓降速率最快，因此底水錐進(jìn)速度快，水平井跟端過(guò)早水淹，致水平井后半段大量殘余油氣難以采出，降低油藏采收率。在完井防砂和控制底水方面，美國(guó)貝殼休斯(BakerHughes)公司技術(shù)研制出一套名為MPas Open Hole Packer with Equalizer Screen 的完井管柱系統(tǒng),加上 InflowControl Devices (I⑶)均衡控制底水，可有效消除底水錐進(jìn)速度快帶來(lái)的過(guò)早水淹的情況。雖然該套系統(tǒng)在理論上和實(shí)際工程運(yùn)用中都表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性，但這套完井系統(tǒng)的費(fèi)用昂貴，其單位長(zhǎng)度優(yōu)質(zhì)篩管費(fèi)用是一般套管費(fèi)用的幾倍，甚至十幾倍，用于產(chǎn)量中等偏低水平井的控水防砂，顯然不是最優(yōu)選擇。熊友明等人申請(qǐng)的國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利盲管帶管外封隔器配合篩管完井方法及裝置(
公開(kāi)日2007年12月19日，公開(kāi)號(hào)CN 101089360A)，在中國(guó)海油南海的多ロ水平井中用于底水控制和防砂，但該完井方法的缺點(diǎn)在于不能有效實(shí)現(xiàn)流體的均衡控制，每個(gè)篩管段內(nèi)壓降難以平衡，不能達(dá)到ICD所具有的功能。塔里木油田油藏研究表明，對(duì)于底水致密氣藏水平井，打開(kāi)程度最好不要超過(guò)50%，一般以30% -40%為宜，底水致密氣藏打開(kāi)程度越高，水平井有效開(kāi)采時(shí)間越短，油氣藏采收率越低。文獻(xiàn)SPE 88997研究表明，與全井段優(yōu)質(zhì)篩管完井相比，打開(kāi)產(chǎn)層50%的篩管完井在10年后的累計(jì)產(chǎn)量?jī)H比全井段開(kāi)采損失3% -5%?；谏鲜龈鞣N水平井完井方式的局限性，研究者試圖尋找ー種既能控制底水錐進(jìn)速度，又能提高采收率，節(jié)約完井成本的新完井系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種底水致密氣藏水平井分段完井管柱，其能降低水平井筒的壓降速率，能控水、堵水和防砂，能降低完井費(fèi)用，提高采收率。本實(shí)用新型的具體技術(shù)方案如下該分段完井管柱由多節(jié)控流篩管和套管交替連接組成，控流篩管和套管之間連接封隔器，第一節(jié)控流篩管前面連接跟端丟手接頭，每節(jié)控流篩管上的第一段篩管后面連接安全接頭，每節(jié)控流篩管和套管上均設(shè)有彈簧扶正器，絲堵連接在完井管柱末端?？亓骱Y管外側(cè)為割縫外管，并依次內(nèi)接篩網(wǎng)和基管，基管管壁上設(shè)有徑向流道孔，篩管兩端分別為母接頭和公接頭。底水致密氣藏水平井分段完井管柱的工作原理如下根據(jù)儲(chǔ)層特征和水平井滲流機(jī)理，底水致密氣藏全井段開(kāi)采會(huì)使地層壓カ急劇下降，底水錐進(jìn)速度快，底水剖面不統(tǒng)一，水平井跟端見(jiàn)水快，容易過(guò)早被水淹，而水平井趾端還有大量殘余油氣未被采出。本分段完井管柱通過(guò)控制水平井打開(kāi)程度和地層壓カ封隔，降低開(kāi)采層段地層壓カ下降速率，延緩底水錐進(jìn)。通過(guò)控制流體流入控流篩管路徑的長(zhǎng)短來(lái)實(shí)現(xiàn)壓降平衡，使整個(gè)水平井開(kāi)采段的底水上升剖面保持一致。該分段完井管柱采用“控流篩管+封隔器+套管+封隔器+安全接頭+控流 篩管+
封隔器+套管......+絲堵”的組合模式，獨(dú)特的控流篩管設(shè)計(jì)能實(shí)現(xiàn)每個(gè)開(kāi)采段內(nèi)的壓降
平衡，具有ICD的功能，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。管柱采用分段完井、分段開(kāi)采和分段防砂的開(kāi)發(fā)理念，開(kāi)采層段用篩管防砂，非開(kāi)采層段用封隔器和套管固封，保持非開(kāi)采層段的井壁穩(wěn)定性。管柱所用的套管比篩管價(jià)廉，對(duì)于分段開(kāi)采的底水致密氣藏來(lái)講，水平段越長(zhǎng)，管柱的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)越明顯。管柱的兼容性強(qiáng)，適用于裸眼井和套管射孔井(固井射孔和油套管外封隔器射孔)，且不需要特殊技術(shù)作業(yè)?？傊?，該分段完井管柱能顯著降低儲(chǔ)層壓降速率，均衡底水錐進(jìn)剖面，提高采收率，具有良好的穩(wěn)油、防砂、控水、采油和經(jīng)濟(jì)工程的廣泛意義。

圖I為底水致密氣藏水平井分段完井管柱結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為底水致密氣藏水平井分段開(kāi)采后期底水錐進(jìn)與分段完井管柱示意圖；圖3為底水致密氣藏水平井分段完井管柱控流篩管結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例參照?qǐng)DI至3對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)ー步說(shuō)明該分段完井管柱主要由三節(jié)控流篩管2和兩節(jié)套管5交替絲扣連接組成，控流篩管2和套管5間連接封隔器4，第一節(jié)控流篩管2前面絲扣連接跟端丟手接頭I，每節(jié)控流篩管2上的第一段篩管后面連接安全接頭6 (第一節(jié)控流篩管2可不連接安全接頭6)，每節(jié)控流篩管2和套管5上均設(shè)有彈簧扶正器3，絲堵7絲扣連接在完井管柱末端?？亓骱Y管2外側(cè)為割縫外管24，并依次內(nèi)接篩網(wǎng)23和基管22，基管22管壁上設(shè)有四至六個(gè)徑向流道孔25，篩管兩端分別為母接頭21和公接頭26?？亓骱Y管2用于開(kāi)采油層防砂，套管5和封隔器用于非開(kāi)采層段，封隔地層壓カ和防止水竄。方便完井管柱取出，封隔器4采用可取式液壓封隔器。彈簧扶正器3等間距設(shè)在控流篩管2和套管5上，以居中管柱?？筛鶕?jù)水平井長(zhǎng)度、打開(kāi)程度和實(shí)際井眼軌跡，確定套管5與控流篩管2的組合段數(shù)和長(zhǎng)度。完井管柱置于位于儲(chǔ)層8中的水平井眼內(nèi)，儲(chǔ)層8下方為水層9。完井管柱作業(yè)時(shí)，高壓降區(qū)域的流體從控流篩管母接頭21端流入，沿基管22經(jīng)過(guò)一定距離從流道孔25進(jìn)入內(nèi)管柱，而位于公接頭26端的低壓降區(qū)域流體則可經(jīng)相對(duì)較短的路徑進(jìn)入流道孔25，從而實(shí)現(xiàn)高低壓降區(qū)域之間的平衡，達(dá)到均衡底水上升的目的。該水平井分段完井開(kāi)采一段時(shí)間后，由于控流篩管2所處地層壓カ下降，底水剖面10上升。因壓降緩慢，底水錐進(jìn)速度慢，不會(huì)形成底水突迸，而是呈底水均橫錐進(jìn)的狀況，使儲(chǔ)層8中的油氣被底水9均衡的驅(qū)替至控流篩管2段處，如果設(shè)計(jì)打開(kāi)程度高，則套
管5段短，這就能從理論上實(shí)現(xiàn)與貝克休斯MPas 完井系統(tǒng)相同的均衡開(kāi)采方式。若水平井段長(zhǎng)，打開(kāi)程度低，則套管5用量多，就能極大節(jié)約完井費(fèi)用。在水平井開(kāi)采后期，未開(kāi)采油層中勢(shì)必含有殘余油，以可取式液壓封隔器方便取出管柱后，可將相同的完井管柱重新組合，循環(huán)利用，二次完井，進(jìn)ー步延長(zhǎng)單井開(kāi)采年限，從而提高油藏采收率。
權(quán)利要求1.一種底水致密氣藏水平井分段完井管柱，其特征在于 該分段完井管柱由多節(jié)控流篩管(2)和套管(5)交替連接組成,控流篩管(2)和套管(5)間連接封隔器(4)，第一節(jié)控流篩管(2)前面連接跟端丟手接頭(I)，每節(jié)控流篩管(2)上的第一段篩管后面連接安全接頭￠)，每節(jié)控流篩管(2)和套管(5)上均設(shè)有彈簧扶正器(3),絲堵(7)連接在完井管柱末端。
2.一種底水致密氣藏水平井分段完井管柱，其特征在于控流篩管(2)外側(cè)為割縫外管(24)，并依次內(nèi)接篩網(wǎng)(23)和基管(22)，基管(22)管壁上設(shè)有徑向流道孔(25)，篩管兩端分別為母接頭(21)和公接頭(26)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種底水致密氣藏水平井分段完井管柱，是為降低水平井筒壓降速率、控水防砂、降低完井費(fèi)用及提高采收率的目的而設(shè)計(jì)，管柱由多節(jié)控流篩管和套管交替連接組成，每節(jié)控流篩管和套管上均設(shè)置彈簧扶正器。本分段完井管柱通過(guò)控制水平井打開(kāi)程度和地層壓力封隔，降低開(kāi)采層段地層壓力下降速率，延緩底水錐進(jìn)。通過(guò)控制流體流入控流篩管路徑的長(zhǎng)短來(lái)實(shí)現(xiàn)壓降平衡，使整個(gè)水平井開(kāi)采段的底水上升剖面保持一致。本分段完井管柱的套管比篩管價(jià)廉，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯，兼容性強(qiáng)，能提高采收率，具有良好的穩(wěn)油、防砂、控水、采油和經(jīng)濟(jì)工程的廣泛意義。
文檔編號(hào)E21B17/00GK202531037SQ20122008866
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者吳學(xué)升, 周文軍, 巨滿(mǎn)成, 歐陽(yáng)勇, 王勇茗, 石曉兵, 黃占盈 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司