油井流入控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種油井流入控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在采油系統(tǒng)中通常需要通過油井流入控制器控制地層流體的流入速度，以滿足生產(chǎn)需要。現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用較多的油井流入控制器為螺旋通道型流入控制器、噴嘴型流入控制器及混合型流入控制器。例如，螺旋通道型流入控制器通過使地層流體流過預(yù)先設(shè)計好的螺旋通道或彎曲通道，在摩擦阻力作用下產(chǎn)生附加壓降，從而控制地層流體的流速。但是，上述油井流入控制器對水的控制能力較強時，對油的控制能力也較強，導(dǎo)致其控水效果較差。
[0003]因此，如何解決油井流入控制器的控水效果較差的問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提出了一種油井流入控制器，可以有效地提高對地層流體中的水的控制能力。
[0005]本發(fā)明的油井流入控制器包括管體、設(shè)置在所述管體外側(cè)的流體通道，以及使所述流體通道與所述管體的內(nèi)部空間連通的排出口。所述流體通道包括至少兩個緩流通道單元和至少兩個射流通道單元，其中，所述射流通道單元和所述緩流通道單元沿所述流體通道的延伸方向交替設(shè)置，并且所述射流通道單元的流通面積小于所述緩流通道單元的流通面積。
[0006]在一個實施例中，地層流體中的水在所述流體通道內(nèi)形成湍流射流而油形成層流射流。
[0007]在一個實施例中，沿所述管體的周向設(shè)有多個流體通道，并且各所述流體通道沿所述管體的軸向延伸。
[0008]在一個實施例中，所述管體上套設(shè)有用于使地層流體從所述流體通道的進(jìn)口流入的管套。
[0009]在一個實施例中，各射流通道單元的橫截面形狀為圓形，并且橫截面直徑為2mm-4mm0
[0010]在一個實施例中，緩流通道單元的長度為射流通道單元的孔徑的9-12倍。
[0011]在一個實施例中，各緩流通道單元的寬度為15mm-35mm。
[0012]在一個實施例中，所述排出口為貫穿所述管體且直徑為8mm-10mm的通孔,且位于流體通道的出口側(cè)。
[0013]在一個實施例中，在各所述流體通道的進(jìn)口處設(shè)置緩流通道單元，在出口處設(shè)置射流通道單元。
[0014]在一個實施例中，流入流體通道內(nèi)的流體量為85L/h_1600L/h。
[0015]在一個實施例中，流入流體通道內(nèi)的油流的粘度為10cp_500cp。
[0016]在一個實施例中，水在射流通道單元內(nèi)流動時的雷諾數(shù)大于2000而小于18000，而油在射流通道單元內(nèi)流動時的雷諾數(shù)大于200而小于2000。
[0017]在一個實施例中，所述管套包括兩個彼此連接的管套部分，其中兩個管套部分的自由端均接合在所述管體的外表面上。
[0018]相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的油井流入控制器包括管體。在管體的外側(cè)設(shè)有流體通道，在管體上設(shè)有用于使流體通道與管體的內(nèi)部空間連通的排出口。其中，流體通道包括至少兩個緩流通道單元和至少兩個射流通道單元。緩流通道單元和射流通道單元沿流體通道的延伸方向間隔設(shè)置。并且射流通道單元的流通面積小于緩流通道單元的流體面積。這樣，地層流體從射流通道單元流入緩流通道單元時，地層流體的動能會轉(zhuǎn)換為壓力能。當(dāng)油的動能轉(zhuǎn)化為壓力能時，能量損失較少。而水的動能轉(zhuǎn)化為壓力能時，能量損失較多。因此，地層流體在流體通道內(nèi)流動時，流體通道對水的控制能力比對油的控制能力強，從而可以有效地提高該油井流入控制器的控水能力。
【附圖說明】
[0019]在下文中將基于實施例并參考附圖來對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述。在圖中:
[0020]圖1為本發(fā)明的油井流入控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為本發(fā)明的油井流入控制器的主視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明的油井流入控制器的爆炸圖。
[0023]在附圖中，相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例描繪。
【具體實施方式】
[0024]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0025]本發(fā)明提供的油井流入控制器包括管體I。在管體I的外側(cè)設(shè)置有流體通道2。如圖1和圖2所示，在一個實施例中，該流體通道2包括至少兩個緩流通道單元21和至少兩個流通面積至少小于9倍以上緩流通道單元21的流通面積的射流通道單元22。并且射流通道單元22和緩流通道單元21沿流體通道2的延伸方向交替設(shè)置。
[0026]當(dāng)?shù)貙恿黧w流經(jīng)射流通道單元22，地層流體大部分為水時，形成湍流射流，而當(dāng)?shù)貙恿黧w主要為油時，形成層流射流。根據(jù)進(jìn)入所要控制的流量的大小，沿管體I的周向360°可布設(shè)1-6個流體通道2，而且控制的流量越大，所需流體通道越多。在一個實施例中，每個小時流入流體通道的流體量為85L-1600L。這樣，可以有效地使水在射流通道單元22內(nèi)形成湍流射流，而使油在射流通道單元22內(nèi)形成層流射流，從而可以進(jìn)一步提高對水的控制能力。
[0027]當(dāng)水從射流通道單元22流入緩流通道單元21時，由于湍流脈動，位于緩流通道單元21內(nèi)的流體會被從射流通道單元22流出的水夾帶,從而使水的射流寬度擴展,進(jìn)而使水的部分動能在較短的范圍內(nèi)很快轉(zhuǎn)化為壓力能，并伴隨較大的能力損失。當(dāng)水從緩流通道單元21流入射流通道單元22時，水的壓力能轉(zhuǎn)化為動能。因此，當(dāng)水在流體通道2內(nèi)流動時，會經(jīng)過多次動能和壓力能之間的轉(zhuǎn)化，并伴隨著較大的能量損失。這樣，可以有效地提高對水的阻力。
[0028]當(dāng)油從射流通道單元22流入緩流通道單元21時，由于層流射流，油的射流寬度并不會迅速擴展，而是保持一定的速度和寬度繼續(xù)向前流動，從而使得油的動能在轉(zhuǎn)化成壓力能的過程中損失較小的能量。當(dāng)油從緩流通道單元21流入射流通道單元22時，油仍存在較大的速度，從而使壓力能轉(zhuǎn)化成動能的過程中損失較小的能量。因此，油在流體通道2內(nèi)流動時，雖然會經(jīng)過多次動能和壓力能之間的轉(zhuǎn)化，但是，在動能和壓力能之間轉(zhuǎn)化時損失的能量較小。這樣，可以有效地減小對油的阻力。
[0029]此外，為了使水和油能更好地從射流通道單元22內(nèi)射流而出，設(shè)置射流通道單元22時，使射流通道單元22的橫截面形狀為圓形。即與地層流體的流動方向相垂直的截面形狀為圓形。
[0030]進(jìn)一步地，根據(jù)國內(nèi)油井的產(chǎn)量情況，射流通道單元22的孔徑大小可設(shè)為為2mm-4mm,以保證水在通過射流通道單元22后能夠形成瑞流射流,而油在通過射流通道單元22后形成層流射流。水在射流通道單元22內(nèi)流動時的雷諾數(shù)大于2000而小于18000，以更好地形成湍流射流。而油在射流通道單元22內(nèi)流動時的雷諾數(shù)大于200而小于2000，以更好地形成層流射流。在一個實施例中，進(jìn)入流體通道的流體的流動狀態(tài)可以如下分析:
[0031]在流體力學(xué)中，將雷諾數(shù)作為判別流動類型的依據(jù)，流體的流態(tài)分為層流和湍流兩種，由層流向湍流轉(zhuǎn)捩的臨界雷諾數(shù)Re約在2000。雷諾數(shù)的計算公式:
[0032]Re = P vd/ μ ,
[0033]其中，P為通過流體的密度，V為通過流體的運動速度，μ為通過流體的動力粘度，d為通過流體的通道的等效直徑。
[0034]利用上式，能夠計算分析出，當(dāng)流體的粘度在10cp_500cp之間，進(jìn)入單個流體通道2的流體流量在2?40m3/d之間時，就能保證進(jìn)入流體通道2的油流為層流，而水流為湍流。國內(nèi)油田單口水平井的產(chǎn)量約為10?50m3/d之間，油的粘度大都在10cp-500cp之間。因此，國內(nèi)油田的產(chǎn)液情況基本可以保證進(jìn)入油井流入控制器的油流均為層流，而水流均為湍流。當(dāng)油井的產(chǎn)量過大時，可采用下入多個油井流入控制器，來降低進(jìn)入單個流體通道2的液體流量，達(dá)到過油時層流，過水時湍流的目的。
[0035]在一個實施例中，射流