CN101298835B

CN101298835B - 可控布酸管和可控布酸方法

Info

Publication number: CN101298835B
Application number: CN2007100989790A
Authority: CN
Inventors: 陈菲; 李树盛
Original assignee: HAINENG HAITE PETROLEUM SCIENCE AND TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd BEIJING
Current assignee: Berlin Andong Petroleum Science And Technology (beijing) Co Ltd
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-04-30
Also published as: CN101298835A

Abstract

本发明涉及一种可控布酸管和可控布酸方法，可控布酸管包括一长管，所述长管上设置有数个使酸液流出所述长管的流出装置。可控布酸方法包括：根据布酸量设置可控布酸管；向防砂管中插入所述可控布酸管；向所述可控布酸管中灌送酸液，使酸液从所述流出装置中可控地流出。本发明可控布酸管具有可控性、布酸效果理想等优点，同时酸液浪费小，节约了布酸成本，在保证可控布酸效果的前提下，使用灵活，费用低，具有广阔的应用前景。

Description

可控布酸管和可控布酸方法

技术领域

本发明涉及一种石油开采中使用的布酸装置和布酸方法，特别是一种可控布酸管和可控布酸方法。

背景技术

在石油、天然气开采中，水平井、直井或斜井内通常设置有防砂管，防砂管表面设置有过滤层，油气层中的石油通过这些过滤层进入防砂管内，最后被抽取到地表。但在石油开采过程中，防砂管外的堵塞物质会汇集在防砂管周围，导致防砂管及防砂管周围堵塞，使井的产能下降。对于注水井，注入水中的杂质会在管内形成堵塞，使日注入量下降。为了消除防砂管内外的堵塞物质，通常采用酸化解堵方法。酸化是往井内注入盐酸、氢氟酸等腐蚀物质，将防砂管内外及井周围的堵塞物质通过化学反应溶蚀，从而达到解堵的目的。

酸化解堵方法中，注酸量在井中的分布有一定的要求，其一是所需酸化的部位要与酸接触，其二需要根据实际要求对不同部位采用不同的注酸量，其三有时需要对某一段或整个井段进行均匀注酸而达到均匀酸化。现有技术通常采用的酸化方法是先将油管10通到防砂管20内，然后通入酸液，酸液流出油管10管口进行酸化，如图16所示，其中虚线的椭圆内为酸接触区，其他区域与酸无接触。该方法的设备和操作虽比较简单，但由于该方法的酸液只能流到管口附近有限的范围，如井段很长，例如100米以上，会出现有些地方酸化不到、有些地方的注酸量不能满足实际要求或有些地方的注酸量超出需要，所以该方法存在解堵效果差、酸液用量大、浪费严重等缺陷。

为了解决上述问题，现有技术提出了另外一种酸化方法，通过连续油管在注酸过程中移动酸液流出管口来实现比较均匀的布酸，而连续油管管口的移动是通过一专用的连续油管设备驱动连续油管转盘转动来实现连续油管的收放和管口的移动，如图17所示。该方法中连续油管设备是专用设备，价格昂贵、操作复杂、体积大，使该布酸方法的布酸成本高，而且布酸密度分布离实际要求还有较大差距。

发明内容

本发明的目的是提供一种可控布酸管和可控布酸方法，具有结构简单、操作灵活且布酸效果可控等优点，有效解决上述现有方法存在的技术缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种可控布酸管，包括一长管，所述长管上设置有数个使酸液流出所述长管的流出装置。

所述长管由数个管体依次连接构成，每个所述管体具有设定长度，其上设置有设定数量的流出装置。所述管体为不锈钢或铝合金制品。所述管体的内壁涂覆有防酸涂层。所述管体的设定长度为0.5m/根～15m/根。所述管体上流出装置的设定数量为0个/米～30个/米。

在上述技术方案基础上，所述流出装置为开设在所述管体表面上的流出孔、流出缝、多孔介质流出单元或镶嵌孔，或上述任一组合。所述镶嵌孔的内壁设置有防酸腐蚀保护套，进一步地，所述防酸腐蚀保护套是镶嵌在所述镶嵌孔内的不锈钢套。所述多孔介质流出单元包括开设在所述管体表面上的安装孔和所述安装孔内镶嵌的可渗透的多孔介质块。所述流出孔的直径为0.5mm～5mm，所述流出缝的宽度为0.1mm～0.4mm，

所述流出装置的入口和/或出口处设置有过滤装置，所述过滤装置可以是覆盖在每个流出装置的入口和/或出口处的过滤罩，也可以是套设在数个流出装置的入口和/或出口处的过滤套。进一步地，所述过滤装置可以是金属网，也可以是缝管。所述管体外还套设有保护套，所述保护套上设置有保护套孔或保护套缝。

所述流出装置为开设在所述长管上、可打开或关闭的流出单元，进一步地，所述流出单元为开设在所述长管上的封堵孔和堵块。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种可控布酸方法，包括：

根据布酸量设置可控布酸管；

向防砂管中插入所述可控布酸管；

向所述可控布酸管中灌送酸液，使酸液从所述流出装置中可控地流出。

其中，根据布酸量设置可控布酸管具体为：根据井中地层段布酸量分布要求设置相应位置处可控布酸管单位长度上流出装置的数量以及每个流出装置的流动阻力。进一步地，可设置所述可控布酸管上数个单位长度上流出装置的数量相同，且数个流出装置的流动阻力相同，以适用于均匀布酸。

本发明突破了现有技术传统采用的通过管口布设酸液的方法，提出了一种沿整个或部分井段可控布酸管和可控布酸方法，采用向油井或防砂管内部分或全部通入可控布酸管，通入后向可控布酸管内灌充酸液，酸液从可控布酸管管身上设置的流出装置流出，实现向油井或防砂管内可控地布设酸液。由于本发明的可控布酸管是由数个具有设定长度的管体依次连接而成，且每个管体上具有设定数量的流出装置，每个流出装置具有设定的直径或宽度，所以本发明可控布酸管的结构可以实现可控地布设酸液，即通过调整单独管体的位置以及流出装置的布局，可实现在油井或防砂管的设定位置注入设定量的酸液，满足实际生产中各种布酸要求。由于本发明可控布酸管布设酸液的位置和流量可以通过调整管体单位长度上流出装置数量和流出装置流动阻力得到控制，因此与现有技术布酸方法相比，本发明可控布酸管具有可控性、布酸效果理想等优点，同时酸液浪费小，节约了布酸成本。由于本发明可控布酸管结构简单，不需要专用设备，只需通过多个管体的组合连接就可以实现酸液的可控布设，因此本发明可控布酸管在保证可控布酸效果的前提下，使用灵活，费用低，具有广阔的应用前景。

进一步地，本发明通过在流出孔或流出缝内设置防酸腐蚀保护套、在流出孔或流出缝的入口和/或出口处设置过滤装置、以及在过滤装置外再设置保护套等技术方案，使本发明可控布酸管可防堵塞、防过滤层破坏，且布酸的可控性更灵活，更简捷，可以适用于各种复杂地质结构的油井、气井和注水井。此外，本发明不仅可以使用在水平井内，也可以在直井、斜井中使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明可控布酸管的布酸示意图；

图2为本发明可控布酸管的结构示意图；

图3为本发明管体设置流出孔的结构示意图；

图4为本发明管体设置流出缝的结构示意图；

图5为本发明设置防酸腐蚀保护套的结构示意图；

图6为本发明设置多孔介质流出单元的结构示意图；

图7为本发明流出孔出口处设置过滤装置的结构示意图；

图8为本发明流出孔入口处设置过滤装置的结构示意图；

图9为本发明流出孔入口和出口处设置过滤装置的结构示意图；

图10为本发明数个流出孔出口处设置过滤装置的结构示意图；

图11为本发明数个流出孔入口处设置过滤装置的结构示意图；

图12为本发明数个流出孔入口处和出口处设置过滤装置的结构示意图；

图13为本发明设置保护套的结构示意图；

图14为本发明流出单元的结构示意图；

图15为本发明可控布酸方法的流程图；

图16为现有技术布酸方法的示意图；

图17为现有技术连续油管移动布酸方法的示意图。

附图标记说明：

1—管体； 2—流出装置； 3—长管；

21—流出孔； 22—流出缝； 23—多孔介质块；

24—外过滤网； 25—内过滤网； 26—保护套；

27—保护套孔或保护套缝； 28—封堵孔； 29—堵块；

10—油管； 20—防砂管； 30—可控布酸管。

具体实施方式

图1为本发明可控布酸管的布酸示意图，图2为本发明可控布酸管的结构示意图。如图1和图2所示，本发明可控布酸管30的主体结构包括长管和设置在长管上的数个流出装置，长管中液体流向的前端是封闭的，流出装置用于使长管内的酸液流出长管。本发明可控布酸管突破了现有技术均采用的管口布设酸液的方案，提出了一种通过管身上设置流出装置布设酸液的技术方案。可控布酸管的主体结构可以是一根长管，也可以是由数个依次连接的管体1构成，每个管体1具有设定的长度，且管体1上设置有设定数量的流出装置2。使用时，按布酸要求将数个管体1连接成一连续的长管，然后通设在防砂管20内。在可控布酸管30就位后，向管内通入酸液后，酸液通过流出装置流射到防砂管上，将防砂管内外的堵塞物清除。由于本发明可控布酸管是由数个具有设定长度的管体1依次连接而成，且每个管体1单位长度上具有设定数量的流出装置2，每个流出装置2具有设定的流动阻力，所以本发明可控布酸管的结构可以实现可控地布设酸液，即通过调整单独管体1的位置以及单位长度上流出装置数量和流出装置流动阻力，实现在防砂管的设定位置注入设定量的酸液，满足对不同部位采用不同注酸量的布酸要求。

由于本发明可控布酸管布设酸液的位置和流量可以通过管体单位长度上流出装置数量和流出装置流动阻力得到控制，因此与现有技术布酸方法相比，本发明可控布酸管具有可控性、布酸效果理想等优点，同时酸液浪费小，节约了布酸成本。由于本发明可控布酸管结构简单，不需要专用设备，只需通过多个管体的组合连接就可以实现酸液的可控布设，因此本发明可控布酸管在保证可控布酸效果的前提下，使用灵活，费用低，操作简单，具有广阔的应用前景。

在上述技术方案基础上，管体的设定长度可以是0.5m/根～15m/根，优选的长度是2m/根、5m/根或10m/根，不同长度的管体可以连接出任意长度的可控布酸管，运输、安装和使用均比较便利。相邻的管体可以采用螺纹连接方式，螺纹连接时，每个管体的一端设置内螺纹，另一端则设置与该内螺纹适配的外螺纹，相邻管体的内螺纹和外螺纹螺接成整体。本发明管体的直径为1.5cm～20cm，可以适用于各种规格的油井和防砂管。本发明所述的油井包括油井、气井和注水井，井的结构形式包括水平井、直井和斜井。管体上流出装置的设定数量可以是0个/米～30个/米，其中优选的数量是0个/米、2个/米、5个/米、7个/米或10个/米，流出装置数量为0个/米意味着管体上没有设置流出装置，即该段长度上不进行酸化，如在泥层或水层，就设置没有流出装置的盲管，使本发明可控布酸管也适用于具有复杂地质结构的油层。管体可采用不锈钢或铝合金材料制成。此外，管体的内表面还可以涂覆防酸涂层。由此可见，本发明可控布酸管与现有技术布酸方法具有更广、更实际的可操作性，且布酸的可控性更灵活，更简捷。

下面通过具体实施例对进一步说明本发明的技术方案。

第一实施例

图3为本发明管体设置流出孔的结构示意图。本实施例可控布酸管包括依次连接的数个具有设定长度的管体1，每个管体1的表面上设置有设定数量的流出孔21，每个使酸液流出管体1的流出孔21具有设定的直径。如图2所示，长度L₁的管体长度为10m，其上流出装置的数量是7个/米；长度L₂的管体长度为10m，其上流出装置的数量是3个/米；长度L₃的管体长度为5m，其上没有设置流出装置；长度L₄的管体长度为15m，其上流出装置的数量是5个/米。通过各管体的组合连接就可以在防砂管的设定位置注入设定量的酸液，实现可控布设酸液。流出孔21的直径可以为0.5mm～5mm，本发明流出孔的直径和单位长度上流出孔数量的设置原则是：在保证布酸量的前提下，保证管体内部的近似等压状态，通过调整流出孔的直径和单位长度上流出孔数量可以调整酸液的流出阻力，进而调整酸液流量，达到最后控制注酸量的目的。流出孔21直径小时，酸液从管内流出的阻力大，流出孔21直径大时，酸液从管内流出的阻力小，优选的流出孔21的直径是1.5mm～3.5mm，可根据布设要求并结合管体长度和流出装置布局来设置。

第二实施例

图4为本发明管体设置流出缝的结构示意图。本实施例可控布酸管包括依次连接的数个具有设定长度的管体1，每个管体1的表面上设置有设定数量的流出缝22，每个使酸液流出管体1的流出缝22具有设定的缝宽。如图4所示，本实施例可控布酸管由长度L₁＝10m的管体、长度L₂＝5m的管体、长度L₃＝10m的管体和长度L₄＝8m的管体等组成，其中长度L₂＝5m的管体上没有设置流出装置。通过各管体的组合连接就可以在防砂管的设定位置注入设定量的酸液，实现可控布设酸液。流出缝22的宽度可以为0.1mm～0.4mm，流出缝22宽度小时，酸液从管内流出的阻力大，流出缝22宽度大时，酸液从管内流出的阻力小，因此流出缝22宽度和长度的大小可根据布设要求结合管体长度和流出装置布局来设置。

第三实施例

图5为本发明设置防酸腐蚀保护套的结构示意图。如图5所示，本实施例的管体上开设有镶嵌孔，镶嵌孔的内壁设置有防酸腐蚀保护套27。在实际使用中，酸液具有一定的腐蚀性，会腐蚀其流经的表面。由于本发明可控布酸管的流出装置要求具有一定的流动阻力，以保证可控的布酸量。通过在镶嵌孔内壁上设置防酸腐蚀保护套27可以保证酸液流出管体的流动阻力长期稳定，有利于本发明可控布酸管长期稳定的工作。防酸腐蚀保护套27的一种方式是采用不锈钢套，镶嵌在镶嵌孔内，不锈钢套和镶嵌孔可以用焊接或螺纹等方式连接。

第四实施例

图6为本发明设置多孔介质流出单元的结构示意图。如图6所示，本实施例多孔介质流出单元包括开设在管体表面上的安装孔，和安装孔内镶嵌的可渗透的多孔介质块23，多孔介质块23可以保证酸液流出管体。流动阻力可以通过控制多孔介质块23的渗透率、渗流面积和厚度来控制。

第五实施例

图7为本发明流出孔出口处设置过滤装置的结构示意图。本实施例是在前述实施例基础上，流出孔的出口处设置有过滤装置，该过滤装置是覆盖在每个流出孔外表面的过滤罩。由于管体外也可能存在泥浆等堵塞物质，过滤装置可以很好地起到过滤作用，使流出孔不会堵塞。如图7所示，本实施例管体1上设置流出孔21，过滤装置是设置在流出孔21出口处的外过滤网24，外过滤网24既可以保证酸液流出管体，又能起到阻止外部杂质进入流出孔21的作用。外过滤网24可以是金属网，包裹在管外并覆盖着每个流出孔。进一步地，过滤装置也可以是表面开设有细长缝的缝管，覆盖在每个流出孔的外表面上。

第六实施例

图8为本发明流出孔入口处设置过滤装置的结构示意图。本实施例是在前述实施例基础上，流出孔的入口处设置有过滤装置，该过滤装置是覆盖在每个流出孔内表面的过滤罩。由于管体内也可能存在颗粒等杂质，过滤装置可以很好地起到过滤作用，使流出孔不会堵塞。如图8所示，本实施例管体1上设置流出孔21，过滤装置是设置在流出孔21入口处的内过滤网25，内过滤网25既可以保证酸液流出管体，又能起到阻止内部杂质进入流出孔21的作用。内过滤网25可以是金属网，贴合在每个流出孔的内表面上。进一步地，过滤装置也可以是表面开设有细长缝的缝管，覆盖在每个流出孔的内表面上。

第七实施例

图9为本发明流出孔入口和出口处设置过滤装置的结构示意图。如图9所示，本实施例是在前述第五实施例和图7所示第六实施例的结合，流出孔21的入口和出口处均设置有过滤装置，该过滤装置是覆盖在每个流出孔21外表面和内表面的过滤罩。具体地，外过滤网24和内过滤网25分别设置在流出孔21的出口处和入口处，外过滤网24和内过滤网25共同作用，可以实现更理想的过滤效果。外过滤网24和内过滤网25可以是金属网，分别覆盖在每个流出孔的外表面和内表面上。

第八实施例

图10为本发明数个流出孔出口处设置过滤装置的结构示意图。本实施例是前述第五实施例的一种改进，与之不同的是过滤装置是覆盖在数个流出孔21外圆周表面的过滤套。具体地，过滤套是数个流出孔21的出口处设置的外过滤网24′，使本发明的结构更加简捷，有利于加工制造。

第九实施例

图11为本发明数个流出孔入口处设置过滤装置的结构示意图。本实施例是前述第六实施例的一种改进，与之不同的是过滤装置是套设在数个流出孔21内圆周表面的过滤套。具体地，过滤套是数个流出孔21的入口处设置的内过滤网25′，使本发明的结构更加简捷，有利于加工制造。

第十实施例

图12为本发明数个流出孔入口处和出口处设置过滤装置的结构示意图。本实施例是前述第八实施例和第九实施例的结合，流出孔21的入口和出口处设置有过滤装置，该过滤装置是套设在数个流出孔21外表面和内表面的过滤套。如图12所示，本实施例管体1上设置有数个流出孔21，外过滤网24′和内过滤网25′分别设置在数个流出孔21的出口处和入口处，外过滤网24′和内过滤网25′共同作用，可以实现更理想的过滤效果。外过滤网24′和内过滤网25′可以是金属网，套设在数个流出孔的外表面和内表面上，结构简捷。

第十一实施例

图13为本发明设置保护套的结构示意图，是在上述实施例基础上的一种改进。如图13所示，本实施例可控布酸管包括依次连接的数个具有设定长度的管体1、每个管体1的表面上设置的设定数量的流出孔21、流出孔21出口处设置的外过滤网24′和/或内过滤网25′、以及管体1外设置的保护套26。外过滤网24用于阻止外部泥浆等堵塞物质进入管体1，当外过滤网24采用金属网时，由于其材质软，使用中送入井下过程中容易损伤，降低过滤保护效果，因此本实施例在外过滤网24′外部又套设了保护套26，在本实施例可控布酸管通入油井或取出过程中，保护套26可以有效起到保护外过滤网24′的作用，使其不受损伤，提高本发明的工作可靠性。具体地，保护套26上还开设有保护套孔或保护套缝27。

第十二实施例

图14为本发明流出单元的结构示意图。如图14所示，本实施例可控布酸管包括长管2，长管2上设置有流出装置，流出装置为开设在所述管体上、通过堵块打开或关闭的流出单元，长管2可以是一根整管，也可以是由数个依次连接的管体构成。具体地，流出单元开设在长管2管壁上的封堵孔28，封堵孔28可以通过堵块29堵死，堵块29可以采用螺纹拧入封堵孔28等方式实现封堵孔的关闭。

由于本发明可控布酸管的长管上设置有封堵孔，通过打开或堵死封堵孔可以实现长管单位长度上打开状态封堵孔的数量，实现在防砂管的设定位置注入设定量的酸液，满足对不同部位采用不同注酸量的布酸要求。

图15为本发明可控布酸方法的流程图。本发明可控布酸方法包括：

步骤1、根据布酸量设置可控布酸管；

步骤2、向防砂管中插入所述可控布酸管；

步骤3、向所述可控布酸管中灌送酸液，使酸液从所述流出装置中可控地流出。

其中，根据布酸量设置可控布酸管具体为：根据井中地层段布酸量分布要求设置相应位置处可控布酸管单位长度上流出装置的数量以及每个流出装置的流动阻力。进一步还可以包括布酸完毕后将所述可控布酸管从防砂管中抽出的步骤。本发明可控布酸方法突破了现有技术传统采用的通过管口布设酸液的方法，采用向防砂管内部分或全部通入可控布酸管，通入后向可控布酸管内灌充酸液，酸液从可控布酸管管身上设置的流出装置流出，实现向防砂管内可控地布设酸液。由于可控布酸管是由数个具有设定长度的管体依次连接而成，且每个管体上具有设定数量的流出装置，每个流出装置具有设定的流出阻力，所以本发明可控布酸方法可以实现可控地布设酸液，即通过调整各管体的长度、各种布局流出装置的组合，可实现在油井、气井、注水井或防砂管的设定位置注入设定量的酸液，满足实际生产中各种布酸要求。另外，步骤1也可以通过打开或关闭流出装置的方式实现可控地布设酸液。

本发明可控布酸方法可以达到均匀布酸的要求，其实现方式是：布酸管设置成单位长度上流出装置的数量和各流出装置的流动阻力相同，形成一种均匀布酸管，实现均匀布酸。

上述技术方案与现有技术布酸方法相比，本发明可控布酸方法具有可控性、布酸效果理想等优点，同时酸液浪费小，节约了布酸成本。由于本发明可控布酸方法操作简单，不需要专用设备，只需通过多个管体的组合连接就可以实现酸液的可控布设，因此本发明可控布酸方法在保证可控布酸效果的前提下，使用灵活，费用低，具有广阔的应用前景。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种可控布酸管，其特征在于，包括一长管，所述长管上设置有数个使酸液流出所述长管的流出装置，所述流出装置为开设在长管管体表面上的镶嵌孔，所述镶嵌孔的内壁设置有防酸腐蚀保护套。

2.如权利要求1所述的可控布酸管，其特征在于，所述长管由数个管体依次连接构成，每个所述管体具有设定长度，其上设置有设定数量的流出装置。

3.如权利要求2所述的可控布酸管，其特征在于，所述管体为不锈钢或铝合金制品。

4.如权利要求2所述的可控布酸管，其特征在于，所述管体的内壁涂覆有防酸涂层。

5.如权利要求2所述的可控布酸管，其特征在于，所述管体的设定长度为0.5m/根～15m/根。

6.如权利要求2所述的可控布酸管，其特征在于，所述管体上流出装置的设定数量为0个/米～30个/米。

7.如权利要求1所述的可控布酸管，其特征在于，所述防酸腐蚀保护套是镶嵌在所述镶嵌孔内的不锈钢套。

8.一种可控布酸管，其特征在于，包括一长管，所述长管上设置有数个使酸液流出所述长管的流出装置，所述流出装置为开设在所述长管上、可打开或关闭的流出单元。

9.如权利要求8所述的可控布酸管，其特征在于，所述流出单元为开设在所述长管上的封堵孔和堵块。

10.一种采用如权利要求1～9任一所述可控布酸管的可控布酸方法，其特征在于，包括：

根据井中地层段布酸量分布要求设置相应位置处可控布酸管单位长度上流出装置的数量以及每个流出装置的流动阻力；

向防砂管中插入所述可控布酸管；

向所述可控布酸管中灌送酸液，使酸液从所述流出装置中可控地流出；

布酸完毕后，将所述可控布酸管从防砂管中抽出。

11.如权利要求10所述的可控布酸方法，其特征在于，数个单位长度上流出装置的数量和数个流出装置的流动阻力是相同的。