專利名稱：從油或氣田中生產石油或天然氣的方法和產油管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于從石油或天然氣田的井中，即噴射液體到石油或天然氣田的井中，生產石油或可燃氣的方法，本發(fā)明還包括一種具有低引流管的生產管道。本發(fā)明特別適于高滲透性地質結構層中薄油層內的水平長井。根據美國專利US-4，821，801，US-4，858，691，US-4，577，691和美國專利GB-2169018，從水平和垂直長井中提取油、氣的裝置是公知的。這些已知的裝置包括一鉆有孔的引流管，引流管帶有，例如一個控制該管周圍砂子的過濾器。用于在高滲透性地質結構層中油和/或氣生產的公知裝置的重大的缺點是由于管中流動摩擦的結果，引流管中的壓力沿上游方向按指數規(guī)律增加。由于油、氣田跟引流管之間的壓差沿上游會減小，結果，自油、氣田流入引流管的油和/或氣的數量會相應減少。因此由這種裝置生產的油和/或氣總量是低的。在薄油層和高滲透性地質結構層的情況下，存在錐進的高度危險，即無用水或氣體流入下游引流管，在下游、自油、氣田到該管的油流速度是最大的。因此，為避免這種錐進，生產率必須進一步降低。
采用在挪威專利申請No.902544中敘述的stinger方法，可以達到比用上述公知方法所獲得的具有稍高的生產率。它包括兩根引流管一根鉆有孔的外管和一根不鉆孔的內管(stinger)，內管伸入外管到所希望的位置。用stinger方法獲得的壓力分布和生產率比用其它公知方法獲得的要好一點。然而，在具有高滲透性的薄油層中，用這種方法也可能出現無用水或氣的錐進現象，從而使生產率下降。
鉆探水平井的技術早在1920年已為人們所知，但今天有許多人認為它是先驅技術。由于過去廿年的工作，以謹慎有效的方式發(fā)展水平鉆井的裝置一直在繼續(xù)進行中。目前的技術狀態(tài)為鉆探提供了高度安全性，而其價格大約高于垂直井的50%。然而，水平井生產3至4倍那么多，取決于油田的自然狀態(tài)。
業(yè)已證明，水平井是從具有高滲透性薄油層地質結構層中提取石油的一種經濟的必然性，在這種地質結構層中常發(fā)生無用水或氣體的錐進?？梢灶A料，在將來開采小的和經濟的邊緣油、氣田方面水平井甚至更重要。
由于鉆井技術的發(fā)展，也提高了對油田引流技術的要求。如上所述，目前的公知引流技術已不滿足沿水平井控制自不同油層排出和噴入的解決方案。
本發(fā)明的目的是要改善上述解決方案中已知的引流管內的壓力分布，通過采用限制油田和引流管外面環(huán)形空間之間壓差的節(jié)流閥，從而改善沿著緊靠引流管外側的油井的壓力分布。
按照本發(fā)明，這一目的是采用上述方法達到的，該方法的特點還包括將引流管分成具有一個或多個流入節(jié)流裝置的幾個區(qū)段，該節(jié)流裝置根據沿引流管的預計的摩擦壓力損失，油田的預計的生產量分布和氣或水的預計流入量，控制自油由流入引流管的油或氣的流量。
本發(fā)明還包括一個自油和/或氣田中的井內生產油或氣的產油管，其特點為將一根較低的引流管分成具有一個或多個流入節(jié)流裝置的許多區(qū)段。
本發(fā)明的其它優(yōu)點為流入節(jié)流裝置是這樣布置的，它們的入口跟地質產油結構層接觸，即跟過濾器和排泄管之間的環(huán)形空間接觸，而其出口跟排泄管的流動空間相接觸;流入節(jié)流裝置包括一個或多個流入腔道。
現在參照一個實施例和附圖較詳細地敘述本發(fā)明，其中


圖1 表示經水平油井的垂直剖面，其中按本發(fā)明已裝入一產油管;
圖2 以放大比例尺表示經圖1所示引流管的橫剖面，其中帶有過濾器，流入節(jié)流裝置和流入流體的環(huán)形空間;
圖3 以放大比例尺表示經圖1所示引流管的剖面，其中具有另一種流入節(jié)流裝置;
圖4 通過數學模擬的例子表示由本發(fā)明獲得的沿引流管的壓力分布和公知的技術解決方案相比。
如上所述，圖1簡明地表示經用于從油和/或氣田中提取油或氣的水平產油井(未詳細表示)的本發(fā)明的引流管的垂直剖面，產油管1的較低部是水平引流管2，沿其長度，包括一個或多個區(qū)段3和一個或多個流入節(jié)流裝置4，當地質產油結構層需要時的過濾器5，以及在各區(qū)段3之間的密封裝置6，它們在引流管2和地質井結構之間形成密封。
圖2和圖3表示引流管2的流入節(jié)流裝置4的兩個實施例。流入節(jié)流裝置的功能是通過使沿引流管整個長度并緊靠外側的摩擦壓力損失均衡來防止非控制流自油田流入引流管。流入節(jié)流裝置是油田和引流管之間的唯一聯系。
圖2表示經圖1所示引流管的縱剖面。流體經滲透性地質結構層流到控砂過濾器5，并經此流到環(huán)形空間7，然后，由于油田和引流管之間的壓差，流向并流經如B-B剖面所示的流入節(jié)流裝置，并進入引流管。
圖3表示經具有另一種流入節(jié)流裝置4的引流管的剖面。在此例中，流入節(jié)流裝置4包抱一個形式上加厚的套或座9，它設有一個或多個流入腔道8，后者允許用一個或多個螺絲或堵塞10和11調節(jié)流入物。螺絲10表示處在流入腔道關閉的位置，而堵塞10表示處在流入腔道開啟的位置。用此方法，采用延伸到所示腔道的長、短螺絲，使腔道的流通區(qū)長度，從而使流到各區(qū)段的引流管的油流能夠改變。然而，代替采用長、短螺絲而使腔道保持開、閉，可以采用部分延伸到腔道的中間尺寸螺絲或調節(jié)銷裝置，它用來調節(jié)腔道的流通橫截面。在引流管安裝到油井內之前預調該螺絲是可取的，然而也可采用遙控驅動調節(jié)銷或螺旋裝置。
也可采用具有包圍套的引流管的各區(qū)段縱向可調的直通槽或孔。
圖4表示3條曲線，它們是本發(fā)明的壓力分布和其它兩公知解決方案的壓力分布。該曲線表示數字模擬的結果。在y軸上，以巴為單位給出了油井和產油管的壓力，或x軸上以米為單位給出了產油管的長度。
該圖上，曲線A和B相應于公知解決方案，而曲線C相應于本發(fā)明。以頂部的直線表示油田壓力。采用均衡分配流量到引流管可以獲得對生產率最有利的沿同一結構層平坦且近乎水平的壓力曲線。從而達到沿引流管的整個長度摩擦壓力損失均衡。
這樣獲得了壓力曲線C，它代表本發(fā)明，而曲線A和B是公知解決方案。
曲線A表示壓力分布如何沿著具有約15厘米內徑的連續(xù)穿孔產油管的上游方向隨引流管的長度上升。
stinger法的曲線B具有一個平均低于曲線A的壓力分布，但遠至stinger管的入口有相同的形式，然而上升。
于是，總的效果是曲線B給出了沿引流管整個長度略高于曲線A的生產率。
代表本發(fā)明的曲線C給出了一個沿引流管整個長度穩(wěn)定、水平且低的壓力分布，因而是最有利的解決方案，并具是會導致最高生產率的方案。
權利要求
1.自油和/或氣田中的油井內，即噴射流體到油和/或氣田中的油井內的生產石油或無然氣的方法，包括一根具有低引流管(2)的產油管(1)，其特征在于將引流管(2)分成具有一個或多個流入節(jié)流裝置(4)的幾個區(qū)段(3)，流入節(jié)流裝置根據計算的沿引流管的摩擦壓力損失、計算的油田生產率分布和計算的氣或水的流入量控制自油田進入引流管的油或氣的流量。
2.自油和/或氣田中的油井內生產石油或天然氣的產油管(1)，其特征在于低引流篇(2)被分成具有一個或多個流入節(jié)流裝置(4)的許多區(qū)段(3)。
3.按權利要求2的引流管，其特征在于流入節(jié)流裝置(4)是這樣布置的，它們的入口跟地質產油結構層接觸，即跟過濾器(5)和引流管之間的環(huán)形空間接觸，而其出口跟引流管的流動空間相接觸。
4.按權利要求3所述的引流管，其特征在于流入節(jié)流裝置(4)包括一個或多個流入腔道(8)。
5.按權利要求4所述的引流管(4)，其特征在于流入腔道(8)，例如，以外或內配合套(9)的形式配置在引流管(2)的加厚區(qū)內。
6.按權利要求4或5所述的引流管，其特征在于流入腔道(8)的長度、橫截面和數目借助于例如螺絲(10，11)形式的堵塞可被改變。
7.按權利要求3所述的引流管，其特征在于流入節(jié)流裝置(4)包括在引流管內的一個或多個長度和寬度可以改變的直通槽。
8.按權利要求7所述的引流管，其特征在于所述槽的長度和數目可借助于安裝在外部或內部的可替換的套或座來改變。
9.按權利要求3、6和7所述的引流管，其特征在于流入腔道(8)的流量控制細節(jié)的環(huán)改進，能通過遙控裝置來調節(jié)，并設計成能允許在產油期間流通的油量增加或減少。
10.按權利要求2所述的引流管，其特征在于流入節(jié)流裝置(4)設有，例如在引流管(2)上的螺紋接頭，用以裝備補償附件或截流閥或模擬裝置。
11.按權利要求2所述的引流管，其特征在于在引流管區(qū)段(3)之間有一個處于引流管(2)和地質結構層之間的密封裝置(6)。
全文摘要
自油和/或氣田中的油井內，即噴射流體到油和/或氣田中的油井內，生產石油或天然氣的方法和產油管，包括具有低引流管(2)的產油管(1)。將引流管(2)分成具有一個或多個流入節(jié)流裝置(4)區(qū)段(3)，節(jié)流裝置根據計算的沿引流管的摩擦壓力損失，油田的計算生產率分布、和計算的氣體或水的流入量控制自油田流入引流管的油或氣流量。
文檔編號E21B47/12GK1084936SQ93117029
公開日1994年4月6日 申請日期1993年9月15日 優(yōu)先權日1992年9月18日
發(fā)明者K·布列克, J·P·薩吉安特 申請人:挪威海德羅公司