CN103867181B - 利用半渗封隔环进行分段控流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用半渗封隔环进行分段控流的方法，包括：1）将控流过滤器管柱下入油气井井筒中，在控流过滤器管柱和井壁之间形成环空；控流过滤器上设置有使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构，2）、充填携带有封隔颗粒的携带液，内分段式控流过滤器允许携带液液体滤过并循环到井口，封隔颗粒被挡在井筒环空形成高充填率的半渗封隔环；半渗封隔环可以替代封隔器用于井筒的轴向封隔，与内分段式控流过滤器配合使用，在井筒中形成分段控流。本发明解决了在充填和返排所遇到的颗粒堆积体堵塞问题，从而大幅度提高充填成功率和返排成功率。

Description

利用半渗封隔环进行分段控流的方法

技术领域

本发明涉及一种利用半渗封隔环进行分段控流的方法，属于石油和天然气开采领域。这里的油气井是指油气田开发中广义的生产井，包括油井、气井、天然气井、注入井、注蒸汽热采井、蒸汽吞吐井、蒸汽注入井、深井和超深井等。

背景技术

一、油气井需要分段控流：

在同一口井中，由于地层间的渗透率沿油气井生产段轴向的差异很大，油水间的粘度差很大，这就导致了水会沿着渗透率高的地层提前进入井筒，并迅速充满井筒的大部分空间，使油气井产液的含水率大幅度升高，油产量大幅度下降。

例如某油气井的生产段为300米，渗透率高的生产段长30米，地层间渗透率相差3倍，地层中的油水的粘度比相差100倍，当地层水沿着渗透率高的地层提前进入井筒后，该井的产液的含水率会迅速升至95％以上，日产油量降至未出水时日产油量的1/3。上述问题给油田生产带来了巨大的经济损失。

为了解决上述问题，油气井需要分段控流技术。

分段控流技术是将油气井分隔成若干个独立的流动单元，每个流动单元都有控流装置进行可控限流。分段控流技术显著地减缓了地层水的推进，提高了产油量；即使在油气井出水后，分段控流技术也能有效限制地层水急剧上升，减小日产油量下降幅度。

如前段所述井况的油气井，在油井见水后，分段控流技术可以将产液含水率控制在60％以下，日产油量可达到未出水时日产油量的85％以上。

同样，对于气顶油藏、注气井和蒸汽驱井，由于油气间的粘度差非常大，极易在高渗透段形成气锥，产生上述类似的问题。

二、目前油气井中应用的分段控流方式：

目前，油气井中分段控流的独立流动单元是依靠下入封隔器实现的，限流是依靠控流过滤器管柱；利用封隔器将油气井封隔成多个相对独立的生产区间，结合控流过滤器的限流作用，实现油气井的分段控流。

分段控流技术包含两个要素：分段和控流，两者缺一不可。如果油气井内只下入控流过滤器，不使用封隔器进行分段，那么提前进入井筒的地层水会沿着井筒轴向窜流，地层水会迅速占据井筒内的绝大部分空间，仍然会使油气井产液的含水率大幅度上升，导致油产量大幅度下降，最终稳油控水失败。

三、目前分段控流技术使用封隔器分段存在的问题：

目前经常使用的封隔器是遇液膨胀封隔器，遇液膨胀封隔器在以下几种井况是无法实施有效封隔的：

1、已实施套管射孔的油气井，其水泥环中存在窜槽；

2、已实施筛管完井的油气井；筛管和井壁之间存在类似窜槽的轴向流动通道；

3、已下入多孔管的油气井；多孔管与井壁之间存在类似窜槽的轴向流动通道；

4、井下管柱有变形，但其变形不影响控流过滤器入井，但是遇液膨胀封隔器无法下入。

另外，使用遇液膨胀封隔器的油气井，由于膨胀后的封隔器与井壁间巨大的摩擦力，因此在遇液膨胀封隔器膨胀以后无法将井下管柱拔出。

四、半渗封隔控流技术：

半渗封隔控流技术是解决使用封隔器进行分段控流所存在问题的一种潜在技术(或在研技术)。针对以上使用封隔器进行分段控流所存在的问题，申请人进行了长期的半渗封隔控流技术的研究，以解决封隔器在分段控流方面存在的问题。

半渗封隔控流技术是先向油气井中下入控流过滤器管柱，在控流过滤器管柱与井壁之间存在环空(这里的环空是广义的环空，它不仅包括控流过滤器管柱与外管柱或井壁之间的环空，还包括水泥环窜槽、筛管与井壁间的环空、多孔管与井壁间的环空等)，然后再向上述环空中充填颗粒介质，并充填紧实形成半渗封隔环。这种半渗封隔环具有轴向流动阻力很大，而径向流动阻力很小的特性，不影响生产。半渗封隔环将油气井轴向封隔成了许多相对独立的生产区间，再结合控流过滤器的控流作用，就实现了分段控流。

其井内结构见图1、图2。

图1为水平井应用半渗封隔控流技术进行分段控流示意图。

图2为直井应用半渗封隔控流技术进行分段控流示意图。

图1和图2中，包括井壁1，井壁外，包括高渗透地层区10和低渗透地层区20。井壁内安装有控流过滤器管柱2，井壁和控流过滤器管柱之间为由孔隙介质组成的半渗封隔环3；半渗封隔环顶端由悬挂封隔器4封闭。

半渗封隔控流技术利用返排液可以将半渗封隔环冲散成分散的颗粒携带移走，实现解封。半渗封隔环解封大大减小了控流过滤器管柱与半渗分隔环的摩擦力，有利于将管柱提出井筒。

五、研发中发现的半渗封隔颗粒充填和返排过程中存在的问题：

1.控流过滤器和流体经过控流过滤器的途径介绍：

控流过滤器的结构见图3和图4，是由基管101，控流装置102，过滤层103，和导流层104组成。

控流过滤器上配置的过滤层和控流装置允许流体流入和流出，并且所有流经过滤层的流体必须通过与其连通的控流装置才能流入和流出基管。

图3为流体从基管流出到过滤层外的流动途径，具体为：基管、控流装置、导流层、过滤层；

图4为流体从过滤套外流入基管的流动途径，具体为：过滤层、导流层、控流装置、基管；

图3和图4中箭头方向为流体流动方向。

一个控流装置需要配置一段一定长度的并与其连通的过滤层，这段过滤层我们称为过滤段。过滤段与基管之间存在一个环空，我们称为导流层。所有流经过滤段的流体，必须经过导流层，才能进入控流装置，或者，从控流装置流出的流体必须经过导流层，才能流至过滤段处；如果没有导流层，则流体流经控流装置和过滤段间时的流动阻力非常大，会严重阻碍流体流动，因此控流过滤器必须配置一个与控流装置连通的导流层；当充填时，所有经过过滤段的流体必须通过导流层流入控流装置，最终流入基管；当返排时，所有流出基管的流体，也必须依次经过控流装置和导流层，再流经过滤段，最终流出过滤层外。

2、半渗封隔颗粒充填流程和返排流程简介：

半渗封隔颗粒充填流程是由颗粒携粒液将充填颗粒携带至油气井生产段的环空，此环空是前述的广义环空。颗粒在环空内堆积，携粒液经过过滤器管柱返回井口，最终颗粒将生产段的环空堆满，并充填紧实，形成有效的半渗封隔环。如图5所示，图5中，Ⅰ为高渗透地层区，Ⅱ为低渗透地层区，悬挂封隔器201，充填转换工具202，返回地面的携带液203，过滤层204，颗粒携带液205，井壁206，半渗封隔环207，导流层208，控流过滤器管柱209，由孔隙介质组成的半渗封隔环2010。

半渗封隔颗粒返排流程是将返排液依次通过控流过滤器基管，控流装置和过滤段注入环空，利用返排液将环空中的半渗封隔环冲散成分散颗粒并被移走，实现解封。如图6所示，图6中，Ⅰ为高渗透地层区，Ⅱ为低渗透地层区，导流层301，控流过滤器管柱302，由孔隙介质组成的半渗封隔环303，由管柱注入的返排液304，过滤层305，返排颗粒至地面306，井壁307。

3、充填存在的问题：

本专利申请人经过多次试验后发现，由于控流过滤器上存在导流层，在充填过程中，充填颗粒容易在控流过滤器的过滤段靠近跟端部分的流动通道上形成封闭的颗粒堵塞体，堵住了携粒液的流动通道，使趾端部分无法进行充填，造成充填成功率低。

图7和图8分别是充填流道在正常充填时和被堵塞时的状态图。

图7和图8中，携带液401，充填流道402，封闭堵塞体403，过滤层404，井壁405，已形成的半渗封隔环406，返回地面407，导流层408，控流单元409，水平井趾端4010。

4、返排存在的问题：

本专利申请人也进行了多次的半渗封隔环解封返排试验，通过多次试验发现，返排液通过控流过滤器基管，经过控流装置，进入导流层，再经过过滤段进入油气井生产段环空，仅仅能够将过滤段靠近跟端处的部分半渗封隔环冲散成分散颗粒携带走，并且大部分返排液流量从此处过滤段流出控流过滤器，而在过滤段靠近趾端处的大部分半渗封隔环并未能被冲散，仍然保持紧实状态，造成半渗封隔环难以解封；具体见图9。

图9中，携粒液501，过滤层502，井壁503，半渗封隔环504，井口注入返排液505，导流层506，控流单元507，水平井趾端508。

发明内容

本发明需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一种利用半渗封隔环进行分段控流的方法，它利用控流过滤器上设置的使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构，来实现使流入流出控流过滤器的过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布相对均匀化，解决了在充填和返排所遇到的颗粒堆积体堵塞问题，从而大幅度提高充填成功率和返排成功率。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种利用半渗封隔环进行分段控流的方法，所述方法具体实施步骤为：

1)、将控流过滤器管柱下入油气井井筒中，在控流过滤器管柱和井壁之间形成环空；

所述控流过滤器为内分段式控流过滤器，包括基管、控流装置、导流层和过滤层，基管内部和控流装置相连通，控流装置和导流层相连通，导流层和过滤层相连通；控流过滤器从整体上分为过滤段和盲段，控流过滤器上安装过滤层的部分为过滤段，包括过滤层、导流层、基管等这段控流过滤器所包含的所有部件；控流过滤器上设置有使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构；所述使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构为设置于过滤段的分段节流装置，对过滤器上的过滤段进行分段处理；每个子过滤段上配置有节流器，每个子过滤段与控流装置直接或间接连通，即全部经过各子过滤段的流体，必须经过控流装置才能流入和流出基管，利用对控流过滤器上的过滤段进行分段节流，来实现使流入流出控流过滤器的过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布相对均匀化；

2)、充填携带有封隔颗粒的携带液，内分段式控流过滤器允许携带液液体滤过并循环到井口，封隔颗粒被挡在井筒环空形成高充填率的半渗封隔环；半渗封隔环可以替代封隔器用于井筒的轴向封隔，与内分段式控流过滤器配合使用，在井筒中形成分段控流。

所述内分段式控流过滤器为并联式内分段控流过滤器，在导流层和过滤层之间安装一层隔离套，隔离套与基管之间为导流层，导流层与控流装置连通，隔离套与过滤层之间存在一个环形间隙为隔层间隙；隔层间隙与过滤层之间相连通；沿过滤段轴向将过滤层和隔层间隙进行分段处理，处理方式是沿各段环形边界进行分隔密封，将过滤层分段形成了多个子段过滤层，将隔层间隙分隔密封形成多个独立封隔的子段隔层间隙，形成多个独立封隔的子段隔层间隙相互并联的结构，每个子段隔层间隙与导流层之间通过节流器相连通，多个相互并联子段隔层间隙通过导流层与控流装置相连通。

将过滤层和隔层间隙沿环形边界采用焊接或粘接方式进行分隔密封。

采用分段环将隔层间隙独立分隔开。

节流器的安装方式为将节流器固定在隔离套上或直接利用隔离套开孔。

节流器的安装方式为将节流器固定在分段环上或直接在分段环上开孔。

节流器固定方式为采用粘接、焊接或螺纹连接。

节流器的流动阻力可以是固定不变的，也可以是随时进行调节的。

或者，所述内分段式控流过滤器为串联式内分段控流过滤器，沿过滤段轴向对过滤层和导流层同时进行分段处理，将过滤层和导流层同时分隔成数个子段，每个子段内都包含一个子段过滤层和一个子段导流层，它们相互连通，相邻的子段导流层之间仅通过节流器串联连通，所有子段导流层依次串联连通、最终与控流装置连通。

沿过滤段轴向对过滤层和导流层进行分段处理的方式采用分段环将过滤层和导流层分隔成数段。

节流器的安装采用将节流器固定在分段环上或直接利用分段环开孔。

节流器的流动阻力可以是固定不变的，也可以是随时进行调节的。

本发明通过控流过滤器上安装有使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构，具体地，对过滤器上的过滤段进行分段处理；每个子过滤段上配置有节流器，每个子过滤段与控流装置直接或间接连通，即全部经过各子过滤段的流体，必须经过控流装置才能流入和流出基管，利用对控流过滤器上的过滤段进行分段节流，来实现使流入流出控流过滤器的过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布相对均匀化，解决了在充填和返排所遇到的颗粒堆积体堵塞问题，从而大幅度提高充填成功率和返排成功率。

附图说明

图1为水平井应用半渗封隔控流技术进行分段控流示意图。

图2为直井应用半渗封隔控流技术进行分段控流示意图。

图3为流体从基管流出到过滤层外的流动途径。

图4为流体从过滤套外流入基管的流动途径。

图5为半渗封隔颗粒充填图。

图6为半渗封隔颗粒返排流程图。

图7为正常充填时的充填流道状态图。

图8为充填中充填流道被封闭堵塞体堵塞时的状态图。

图9为返排无法解封时的流体状态图。

图10为一种并联式内分段控流过滤器的结构示意图。

图11为充填时流体在并联式分短控流过滤器上的流动方向。

图12为返排时流体在并联式分短控流过滤器上的流动方向。

图10、图11和图12中，1-1为基管，1-2为控流装置，1-3为导流层，1-4为隔离套，1-5为节流器，1-6为子段隔层间隙，1-7为子段过滤层，1-8为分隔密封处。

图11和图12中的箭头方向为流体流动方向。

图13为一种串联式内分段控流过滤器的结构示意图。

图14为充填时流体在串联式分短控流过滤器上的流动方向。

图15为返排时流体在串联式分短控流过滤器上的流动方向。

图13、图14和图15中，2-1为基管，2-2是控流装置，2-3是子段导流层，2-4是子段过滤层，2-5是节流器，2-6是分段环，节流器由节流器2-5-1、节流器2-5-2、节流器2-5-3、节流器2-5-4、节流器2-5-5和节流器2-5-6串联，子段导流层按顺序从控流过滤器控流装置一端开始排列为：子段导流层2-3-1、子段导流层2-3-2、子段导流层2-3-3、子段导流层2-3-4、子段导流层2-3-5、子段导流层2-3-6和子段导流层2-3-7。

图14和图15中的箭头方向为流体流动方向。

图16为另一种并联式内分段控流过滤器的结构示意图。

图16中，3-1为基管，3-2为控流装置，3-3为导流层，3-4为子段过滤层，3-5为分段环，3-6为可调节流器，3-7为隔离套，3-8为子段隔离层间隙。

图17为另一种串联式内分段控流过滤器的结构示意图。

图17中，4-1为基管，4-2为控流装置，4-3为子段导流层，4-4为子段过滤层，4-5为分段环，4-6为可调节流器。

具体实施方式

实施例1

本发明提供了一种内分段式控流过滤器，控流过滤器包括基管、控流装置、导流层和过滤层，基管内和控流装置相连通，控流装置和导流层相连通，导流层和过滤层相连通；控流过滤器从整体上分为过滤段和盲段，控流过滤器上安装过滤层的部分为过滤段，包括过滤层、导流层、基管等这段控流过滤器所包含的所有部件。控流过滤器上设置有使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构。

使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构为设置于过滤段的分段节流装置。

将控流过滤器的过滤段分段为多个子段形成内分段式控流过滤器，每个子段上配置有节流器，每个子段与控流装置直接或间接连通，全部经过各子段的流体，必须经过控流装置才能流入和流出基管。

如图10、图11和图12所示，所述内分段式控流过滤器为并联式内分段控流过滤器。

图10、图11和图12中，1-1为基管，1-2为控流装置，1-3为导流层，1-4为隔离套，1-5为节流器，1-6为子段隔层间隙，1-7为子段过滤层，1-8为分隔密封处。

如图10、图11和图12所示，串联式内分段控流过滤器结构为：在导流层1-3和过滤层之间安装一层隔离套1-4，隔离套与基管1-1之间为导流层，导流层与控流装置连通，隔离套与过滤层之间存在一个环形间隙为隔层间隙；隔层间隙与过滤层之间相连通；沿过滤段轴向将过滤层和隔层间隙进行分段处理，处理方式是沿各段环形边界进行分隔密封，将过滤层分段形成了多个子段过滤层1-7，将隔层间隙分隔密封形成多个独立封隔的子段隔层间隙1-6，形成多个独立封隔的子段隔层间隙相互并联的结构，每个子段隔层间隙与导流层之间通过节流器1-5相连通，多个相互并联的子段隔层间隙通过导流层与控流装置1-2相连通。

过滤层和隔层间隙沿环形边界采用焊接或粘接方式进行分隔密封1-8。或者，采用分段环将过滤层和隔层间隙独立分隔开。

节流器的安装方式为将节流器固定在隔离套上或直接利用隔离套开孔。或者，节流器的安装方式为将节流器固定在分段环上或直接在分段环上开孔。

节流器固定方式为采用粘接、焊接或螺纹连接。

节流器的流动阻力可以是固定不变的，也可以是随时进行调节的。

流体流通途径如图11和图12所示，图11和图12中箭头方向为流体流动的方向：

如图11所示，充填时，流体从井筒环空通过各子段过滤层进入各子段隔层间隙，再分别通过各子段过滤层内的节流器进入导流层，所有流体通过导流层汇集至控流装置，最后流入基管。

如图12所示，返排时，返排液从入井管柱内进入控流过滤器基管，然后通过控流装置进入导流层，再分别通过各子段隔层间隙处的节流器分别流入各子段隔层间隙，最后通过各子段过滤层进入井筒环空。

图16为另一种并联式内分段控流过滤器的结构示意图。

图16中，3-1为基管，3-2为控流装置，3-3为导流层，3-4为子段过滤层，3-5为分段环，3-6为可调节流器，3-7为隔离套，3-8为子段隔离层间隙。

由图16可以看出，在控流过滤器的过滤段最内侧安装隔离套，隔离套与基管间形成了导流层，导流层与控流装置连通。隔离套与过滤层之间存在隔层间隙。利用分段环将过滤段进行内分段，各内分段内都包含一组子段过滤层和子段隔层间隙，子段隔层间隙之间不直接连通。在每个分段环安装有节流器，采用螺纹连接方式安装，各分段内的子段隔层间隙与导流层之间只有节流器连通，最终通过导流层与控流装置连通。

这种并联式内分段控流过滤器结构简单，制造成本低，节流阻力随时可调。

实施例2

本发明提供了一种内分段式控流过滤器，控流过滤器包括基管、控流装置、导流层和过滤层，基管内和控流装置相连通，控流装置和导流层相连通，导流层和过滤层相连通；控流过滤器从整体上分为过滤段和盲段，控流过滤器上安装过滤层的部分为过滤段，包括过滤层、导流层、基管等这段控流过滤器所包含的所有部件。控流过滤器上设置有使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构。

使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构为设置于过滤层和导流层内的分段节流装置。

分段节流装置的具体结构为：将控流过滤器的过滤层与导流层同时分段为多个子段形成内分段式控流过滤器，每个子段上配置有节流器，每个子段与控流装置直接或间接连通，全部经过各子段的流体，必须经过控流装置才能流入和流出基管。

如图13、图14和图15所示，所述内分段式控流过滤器为串联式内分段控流过滤器。

图13、图14和图15中，2-1为基管，2-2是控流装置，2-3是子段导流层，子段导流层按顺序从控流过滤器控流装置一端开始排列为：子段导流层2-3-1、子段导流层2-3-2、子段导流层2-3-3、子段导流层2-3-4、子段导流层2-3-5、子段导流层2-3-6和子段导流层2-3-7；2-4是子段过滤层，2-5是节流器，节流器由节流器2-5-1、节流器2-5-2、节流器2-5-3、节流器2-5-4、节流器2-5-5和节流器2-5-6串联；2-6是分段环。

如图13、图14和图15所示，串联式内分段控流过滤器结构为：包括基管2-1和控流装置2-2，沿过滤段轴向对过滤层和导流层同时进行分段处理，将过滤层和导流层同时分隔成数个子段，每个子段内都包含一个子段过滤层2-4和一个子段导流层2-3，它们相互连通，相邻的子段导流层之间仅通过节流器2-5串联连通，所有子段导流层依次串联连通、最终与控流装置连通。

沿过滤段的环形边界对过滤层和导流层进行分段处理的方式采用分段环2-6将过滤层和导流层分隔成数段。

节流器的安装采用将节流器固定在分段环上或直接利用分段环开孔。

节流器的流动阻力可以是固定不变的，也可以是随时进行调节的。

如图13所示，假设某根串联式内分段控流过滤器包含7个子段导流层，子段导流层按顺序从控流过滤器控流装置一端开始排列为：子段导流层2-3-1、子段导流层2-3-2、子段导流层2-3-3、子段导流层2-3-4、子段导流层2-3-5、子段导流层2-3-6和子段导流层2-3-7；各相邻的子段导流层之间仅有节流器连通，即子段导流层2-3-7和子段导流层2-3-6之间仅有节流器连通，子段导流层2-3-6和子段导流层2-3-5之间也仅有节流器连通，……，依次类推，一直连通至子段导流层2-3-1，最后由子段导流层2-3-1和控流装置连通。另外串联式内分段控流过滤器对管柱入井方向有要求，必须将控流装置的方向朝向油气井趾端，即设置了控流装置的一端。

流体流通途径由图14和图15所示，图14和图15中的箭头方向为流体流动方向。

如图14所示，充填时，流体从井筒环空分别经过各子段过滤层进入各子段导流层，然后依次通过其所处子段区与控流装置间的所有节流器，如图14所示，经过子段过滤层进入子段导流层处的流体，须依次经过节流器2-5-6、节流器2-5-5、节流器2-5-4、节流器2-5-3、节流器2-5-2、节流器2-5-1，其余区段流体，同样依次经过其所处区段与控流装置之间的节流器，汇集至控流装置，最后流入基管。

如图15所示，返排时，返排液从入井管柱进入控流过滤器基管，然后通过控流装置先进入子段导流层，一部分流体通过子段过滤层进入井筒环空，另一部分流体经过节流器进入子段导流层，同样一部分流体通过子段过滤层进入井筒环空，另一部分流体经过节流器进入子段导流层，以此类推，直到最后一部分流体通过节流器2-5-6进入子段导流层2-3-7，然后经过子段过滤层进入井筒环空。

以上所述节流器是用于控制各内分段上通过的流量的装置，与控流装置的功用是不同的，其节流阻力是根据充填及返排流量来定，节流器的节流阻力是利用小孔、细管、多孔介质等节流方式来实现的。

图17为另一种串联式内分段控流过滤器的结构示意图。

图17中，4-1为基管，4-2为控流装置，4-3为子段导流层，4-4为子段过滤层，4-5为分段环，4-6为可调节流器。

由图17可以看出，将过滤层和导流层利用分段环分成数段，每一个内分段内都包含各自的子段过滤层和子段导流层。各子段导流层利用节流器串联连通，最终都能与控流装置连通。其中节流器安装在分段环上，采用螺纹连接的方式固定，可以随时更换调节流动阻力。

这种串联式内分段控流过滤器结构简单，制造成本低，节流阻力随时可调。

以上所述的并联式内分段控流过滤器和串联式内分段控流过滤器，制造成本较低，生产工艺简单。

申请人通过多次试验，验证了上述控流过滤器在充填和返排能够解决原来所存在的困难，大大提高了半渗封隔颗粒充填和返排的成功率。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (12)

1.一种利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：所述方法具体实施步骤为：

1）、将控流过滤器管柱下入油气井井筒中，在控流过滤器管柱和井壁之间形成环空；

所述控流过滤器为内分段式控流过滤器，包括基管、控流装置、导流层和过滤层，基管内部和控流装置相连通，控流装置和导流层相连通，导流层和过滤层相连通；控流过滤器从整体上分为过滤段和盲段，控流过滤器上安装过滤层的部分为过滤段，包括过滤层、导流层、基管等这段控流过滤器所包含的所有部件；控流过滤器上设置有使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构；所述使流入流出控流过滤器过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布均匀化的结构为设置于过滤段的分段节流装置，对过滤器上的过滤段进行分段处理；每个子过滤段上配置有节流器，每个子过滤段与控流装置直接或间接连通，即全部经过各子过滤段的流体，必须经过控流装置才能流入和流出基管，利用对控流过滤器上的过滤段进行分段节流，来实现使流入流出控流过滤器的过滤段的流体流量沿过滤段轴向分布相对均匀化；

2）、充填携带有封隔颗粒的携带液，内分段式控流过滤器允许携带液液体滤过并循环到井口，封隔颗粒被挡在井筒环空形成高充填率的半渗封隔环；半渗封隔环可以替代封隔器用于井筒的轴向封隔，与内分段式控流过滤器配合使用，在井筒中形成分段控流。

2.如权利要求1所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：所述内分段式控流过滤器为并联式内分段控流过滤器，在导流层和过滤层之间安装一层隔离套，隔离套与基管之间为导流层，导流层与控流装置连通，隔离套与过滤层之间存在一个环形间隙为隔层间隙；隔层间隙与过滤层之间相连通；沿过滤段轴向将过滤层和隔层间隙进行分段处理，处理方式是沿各段环形边界进行分隔密封，将过滤层分段形成了多个子段过滤层，将隔层间隙分隔密封形成多个独立封隔的子段隔层间隙，形成多个独立封隔的子段隔层间隙相互并联的结构，每个子段隔层间隙与导流层之间通过节流器相连通，多个相互并联子段隔层间隙通过导流层与控流装置相连通。

3.如权利要求2所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：将过滤层和隔层间隙沿环形边界采用焊接或粘接方式进行分隔密封。

4.如权利要求3所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：采用分段环将隔层间隙独立分隔开。

5.如权利要求3或4所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：节流器的安装方式为将节流器固定在隔离套上或直接利用隔离套开孔。

6.如权利要求5所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：节流器的安装方式为将节流器固定在分段环上或直接在分段环上开孔。

7.如权利要求6所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：节流器固定方式为采用粘接、焊接或螺纹连接。

8.如权利要求7所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：节流器的流动阻力可以是固定不变的，也可以是随时进行调节的。

9.如权利要求1所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：所述内分段式控流过滤器为串联式内分段控流过滤器，沿过滤段轴向对过滤层和导流层同时进行分段处理，将过滤层和导流层同时分隔成数个子段，每个子段内都包含一个子段过滤层和一个子段导流层，它们相互连通，相邻的子段导流层之间仅通过节流器串联连通，所有子段导流层依次串联连通、最终与控流装置连通。

10.如权利要求9所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：沿过滤段轴向对过滤层和导流层进行分段处理的方式采用分段环将过滤层和导流层分隔成数段。

11.如权利要求10所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：节流器的安装采用将节流器固定在分段环上或直接利用分段环开孔。

12.如权利要求11所述的利用半渗封隔环进行分段控流的方法，其特征在于：节流器的流动阻力可以是固定不变的，也可以是随时进行调节的。