本實用新型涉及一種油井完井管柱，特別是涉及一種智能防砂控水篩管。

背景技術(shù)：

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和單井產(chǎn)量、開采剩余油、降低噸油成本的一項有效技術(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，延長水平井壽命的控水技術(shù)。

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，利用不同的孔密來調(diào)節(jié)節(jié)流，調(diào)整井底壓力剖面，對于均質(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，在水平段下掛一段小直徑油管，伸入水平井段一定長度，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、ICD控水技術(shù)：ICD(Inflow Control Device)是一種均衡流動控制裝置，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。

但是，目前所采用的這些控水技術(shù)都存在兩個主要缺點：一、無法根據(jù)井下各段油層含水率多少進(jìn)行自動和實時調(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)特點設(shè)計中心管直徑和伸入水平段的長度；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)無法調(diào)整或更改，根本達(dá)不到理想的控水效果。

智能控水穩(wěn)油技術(shù)通過自調(diào)節(jié)流動控制閥(AICD)變被動式控水為主動的智能控水，能隨著井下油水混合液粘度的動態(tài)變化，自動調(diào)節(jié)油水混合液進(jìn)入采出系統(tǒng)的流量；有效防止水平井底水的快速錐進(jìn)，控制高含水產(chǎn)出，延長低含水開采期和油井使用壽命；具有耐高溫高壓、耐腐蝕等特性。但是單獨的自調(diào)節(jié)流動控制閥只能控水不能防砂，且不能直接連入完井管柱下井使用，而現(xiàn)有的篩管只能防砂不能控水，兩者不能很好的結(jié)合，從而影響了智能控水穩(wěn)油技術(shù)的應(yīng)用與推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對目前存在的自調(diào)節(jié)流動控制閥不能防砂，而篩管不能控水，兩者不能很好結(jié)合的問題，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)防砂、控水、穩(wěn)油一體化的的智能防砂控水篩管。

上述目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種智能防砂控水篩管，包括：

基管，所述基管上開設(shè)有與基管內(nèi)相連通的安裝孔；

防砂過濾層，所述防砂過濾層套設(shè)在基管外部，且與基管外壁之間形成濾液腔；

自調(diào)節(jié)流動控制閥，至少一個所述自調(diào)節(jié)流動控制閥安裝在所述基管的安裝孔內(nèi)，且位于濾液腔內(nèi)。

在其中一個實施例中，所述基管的兩端分別設(shè)置有用于與油管或套管相連接的連接部。

在其中一個實施例中，所述基管一端的連接部為短節(jié)內(nèi)螺紋段，另一端的連接部為短節(jié)外螺紋段。

在其中一個實施例中，所述防砂過濾層包括過濾組件和固定組件，所述過濾組件沿著基管軸向套設(shè)在基管外部，所述固定組件將過濾組件固定安裝在基管外壁上。

在其中一個實施例中，所述過濾組件包括由外向內(nèi)套設(shè)在基管外部的外層濾網(wǎng)和內(nèi)層濾網(wǎng)，所述外層濾網(wǎng)與固定組件相連接。

在其中一個實施例中，所述內(nèi)層濾網(wǎng)與基管外壁之間設(shè)置有若干支撐條，所述支撐條沿著基管軸向固定連接在內(nèi)層濾網(wǎng)內(nèi)壁上，相鄰支撐條之間的流道與濾液腔內(nèi)的自調(diào)節(jié)流動控制閥相連通。

在其中一個實施例中，所述固定組件包括第一固定組件和第二固定組件，所述外層濾網(wǎng)兩端分別通過第一固定組件和第二固定組件與基管相連接。

在其中一個實施例中，所述第一固定組件包括第一固定環(huán)和支撐環(huán)，所述第一固定環(huán)固定連接在基管外壁上，所述支撐環(huán)的一端與外層濾網(wǎng)的一端固定連接，支撐環(huán)的另一端通過保護(hù)環(huán)與第一固定環(huán)固定連接；

所述自調(diào)節(jié)流動控制閥安裝在保護(hù)環(huán)與基管之間的濾液腔內(nèi)。

在其中一個實施例中，所述第二固定組件包括第二固定環(huán)，所述第二固定環(huán)(234)固定連接在基管外壁上，且與外層濾網(wǎng)相連接。

在其中一個實施例中，所述第二固定組件與第一固定組件結(jié)構(gòu)相同，且與第一固定組件對稱設(shè)置，所述第二固定組件中的保護(hù)環(huán)與基管之間的濾液腔內(nèi)也設(shè)置有自調(diào)節(jié)流動控制閥。

本實用新型的有益效果是：本實用新型智能防砂控水篩管由基管、自調(diào)節(jié)流動控制閥和防砂過濾層組成，防砂過濾層設(shè)置在自調(diào)節(jié)流動控制閥外部，先對油液進(jìn)行過濾，將砂石隔離在篩管外部，經(jīng)過過濾后的油水混合液再通過自調(diào)節(jié)流動控制閥進(jìn)行智能控水，根據(jù)油液的含水量控制進(jìn)入基管內(nèi)的油水混合液流量，同時達(dá)到防砂、控水、穩(wěn)油、增產(chǎn)的目的。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施例的智能防砂控水篩管的主視剖視圖；

圖2為圖1中A-A方向的剖視圖；

圖3位圖1中B-B方向的剖視圖。

其中：

100-基管；

110-安裝孔；

120-短節(jié)內(nèi)螺紋段；

130-短節(jié)外螺紋段；

200-防砂過濾層；

210-濾液腔；

220-過濾組件；

221-外層濾網(wǎng)；

222-內(nèi)層濾網(wǎng)；

223-支撐條；

230-固定組件；

231-第一固定環(huán)；

232-支撐環(huán)；

233-保護(hù)環(huán)；

234-第二固定環(huán)；

300-自調(diào)節(jié)流動控制閥。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下通過實施例，并結(jié)合附圖，對本實用新型智能防砂控水篩管進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

參見圖1所示，本實用新型提供了一種智能防砂控水篩管，包括基管100、防砂過濾層200和至少一個自調(diào)節(jié)流動控制閥300，基管100上開設(shè)有與基管100內(nèi)相連通的安裝孔110；防砂過濾層200套設(shè)在基管100外部，且與基管100外壁之間形成濾液腔210；至少一個自調(diào)節(jié)流動控制閥300安裝在基管100的安裝孔110內(nèi)，且位于濾液腔210內(nèi)。防砂過濾層200設(shè)置在自調(diào)節(jié)流動控制閥300外部，先對油水混合液進(jìn)行過濾，將砂石隔離在篩管外部，經(jīng)過過濾后的油水混合液進(jìn)入濾液腔內(nèi)，再通過自調(diào)節(jié)流動控制閥進(jìn)行智能控水，根據(jù)油水混合液的含水量高低控制進(jìn)入基管內(nèi)的油水混合液流量，有效防止水平井底水的快速錐進(jìn)，控制高含水產(chǎn)出，延長低含水開采期和油井使用壽命，同時達(dá)到防砂、控水、穩(wěn)油、增產(chǎn)的目的。

進(jìn)一步的，基管100的兩端分別設(shè)置有用于與油管或套管相連接的連接部。本實用新型智能防砂控水篩管在向油井內(nèi)下放時，需要與油管或套管相連接，且在一個油井中會根據(jù)采液量分段下放多根智能防砂控水篩管，所以在基管100的兩端設(shè)置連接部用于與油管或套管或另一根智能防水控水篩管相連接，便于與封隔器等其他工具串接形成智能防水控水完井管柱。

具體的，基管100一端的連接部為短節(jié)內(nèi)螺紋段120，另一端的連接部為短節(jié)外螺紋段130。其中短節(jié)內(nèi)螺紋和短節(jié)外螺紋為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與連接油管或套管的螺紋相匹配，抗拉強度與相應(yīng)油管或套管抗拉強度相同。

進(jìn)一步的，防砂過濾層200包括過濾組件220和固定組件230，過濾組件220沿著基管100軸向套設(shè)在基管100外部，固定組件230將過濾組件220固定安裝在基管100外壁上。固定組件230可以將過濾組件220支撐在基管100的外部，使防砂過濾層200與基管100之間形成能夠容納自調(diào)節(jié)流動控制閥300的腔體，自調(diào)節(jié)流動控制閥300的內(nèi)端可以與基管100固定連接，外端可以突出于基管100表面，并位于防砂過濾層200與基管100之間的腔體內(nèi)，這樣的設(shè)置方式可以使自調(diào)節(jié)流動控制閥300在基管100內(nèi)孔中沒有突出的部分，實現(xiàn)基管100內(nèi)孔的全通徑。

具體的，過濾組件220包括由外向內(nèi)套設(shè)在基管100外部的外層濾網(wǎng)221和內(nèi)層濾網(wǎng)222，外層濾網(wǎng)221與固定組件230相連接。外層濾網(wǎng)221和內(nèi)層濾網(wǎng)222可以對油水混合液進(jìn)行粗篩和細(xì)篩，保證防砂效果，并可以根據(jù)需要設(shè)置一層或多層。

參見圖3所示，內(nèi)層濾網(wǎng)222與基管100外壁之間設(shè)置有若干支撐條223，支撐條223沿著基管100軸向焊接固定連接在內(nèi)層濾網(wǎng)222內(nèi)壁上，相鄰支撐條223之間的流道與濾液腔210相連通。支撐條223即可以對過濾組件220進(jìn)行支撐，使過濾組件220與基管100外壁之間形成流道，便于油水混合液經(jīng)過過濾后通過流道進(jìn)入濾液腔210內(nèi)，同時還可以防止過濾組件220在外部壓力下發(fā)生變形，對防砂效果產(chǎn)生影響。

具體的，固定組件230包括第一固定組件和第二固定組件，外層濾網(wǎng)221兩端分別通過第一固定組件和第二固定組件與基管100相連接。通過位于兩端的第一固定組件和第二固定組件對過濾組件220進(jìn)行固定，使過濾組件220的安裝更加牢固。

結(jié)合圖1和圖2所示，第一固定組件包括第一固定環(huán)231和支撐環(huán)232，第一固定環(huán)231焊接固定連接在基管100外壁上，支撐環(huán)232的一端與外層濾網(wǎng)221的一端焊接固定連接，支撐環(huán)232的另一端通過保護(hù)環(huán)233與第一固定環(huán)231固定連接，保護(hù)環(huán)233通過螺栓固定在第一固定環(huán)231上；自調(diào)節(jié)流動控制閥300安裝在保護(hù)環(huán)233與基管100之間的濾液腔210內(nèi)。第一固定組件通過幾個結(jié)構(gòu)簡單部件組合而成，便于加工和安裝，并可以在基管100外部形成濾液腔210，為自調(diào)節(jié)流動控制閥300提供安裝空間。

在其中一個實施例中，第二固定組件包括第二固定環(huán)234，第二固定環(huán)234固定連接在基管100外壁上，且與外層濾網(wǎng)221相連接。第一固定環(huán)231和第二固定環(huán)234遠(yuǎn)離過濾組件220的端部加工有倒角，便于篩管整體在油井套管的下放和起出。

在另一個實施例中，第二固定組件與第一固定組件結(jié)構(gòu)相同，且與第一固定組件對稱設(shè)置，第二固定組件中的保護(hù)環(huán)233與基管100之間的濾液腔210內(nèi)也設(shè)置有自調(diào)節(jié)流動控制閥300。如果需要在一個篩管中設(shè)置兩個自調(diào)節(jié)流動控制閥300，可以采用這種結(jié)構(gòu)形式，使兩個自調(diào)節(jié)流動控制閥300位于基管100的兩端，其目的是為了產(chǎn)出液分布流入更合理，同時保障基管的強度最大化，避免安裝孔110在基管的徑向上開設(shè)過于集中，對基管100的強度產(chǎn)生不利影響。

在此需要說明的是：本實用新型中所涉及的自調(diào)節(jié)流動控制閥300可采用PCT國際專利申請WO2008/004875A1公開的一種流動控制閥，該控制閥的控水原理：依據(jù)伯努利方程流體動態(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)相對粘度較高的油水混合液流經(jīng)閥體時，碟片開度較大；當(dāng)相對粘度較低的水或氣流經(jīng)閥體時，碟片因粘度變化引起的壓降自動調(diào)小開度，從而到達(dá)控水、穩(wěn)油的目的。

本實用新型的智能防砂控水篩管使用方便，入井時直接與油管或套管連接，同時配套封隔器，分段封隔，分段控水。自調(diào)節(jié)流動控制閥可根據(jù)井底流體的狀態(tài)(粘度變化)自動調(diào)整其開度，控制高含水部位產(chǎn)液量，提高低含水層段產(chǎn)油量，從而降低全井含水率，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)、控水、防砂一體化的目的。完井后全天候智能控水穩(wěn)油，且結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，新井老井以及不同完井方式的井均可使用，適用范圍廣，具有很高的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和很強的社會效應(yīng)。

以上所述實施例僅表達(dá)了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。因此，本實用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。