CN104234639A - 一种水平井用管柱及水平井 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种水平井用管柱，包括：套管；与所述套管相连通且位于水平井段的筛管，所述筛管包括外层管壁和内层管壁；所述外层管壁设有外层筛孔，所述内层管壁设有内层筛孔；所述外层管壁与所述内层管壁之间设有多个将所述外层筛孔与所述内层筛孔连通的环空段；每个所述环空段内设置有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂以及不同的油溶性示踪剂。每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂重量和所述油溶性示踪剂重量均相等。通过本申请所提供的水平井用管柱及水平井能够测量出水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。

Description

一种水平井用管柱及水平井

技术领域

本申请涉及石油开采领域，尤其涉及一种水平井用管柱及水平井。

背景技术

水平井采油技术始于20世纪80年代，主要用于油田开发中提高油气产量和油气采收率。随着工业技术的发展和人们对水平井开采技术认识的不断加深，用水平井开发油田受到了广泛重视。水平井是井斜角达到或接近90度，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。如图1所示的目前水平井常用的一种水平井用管柱，它包括垂直井段100和水平井段200。所述垂直井段100与所述水平井段200的夹角即为井斜角。所述垂直井段100设有套管，所述套管内部设有用于抽油的抽油管柱。所述水平井段200设有筛管，所述筛管与所述套管连接的一端为水平井段的脚跟位置202，所述筛管深入油层的另一端为水平井段的脚尖位置203。所述筛管上设有筛孔201，原油可以由油层经所述筛孔201进入到所述筛管内部，当所述筛管内的原油进入到一定量时，再有所述套管内的抽油管柱将所述原油开采至地面。

由于所述水平井段200不同位置处所对应油层原油的含水率、含油率、渗透率等情况会有所差异，进而，所述水平井段200不同位置处的产液情况会有所不同，即所述水平井段200不同位置处所进入原油的产量以及原油中的含油率、含水率也会不同。所以在上述水平井开采的过程中需要测量水平井段不同位置的产液情况，以通过所测量数据优化注采方案，进而指导油田的精细注采。测量上述水平井的水平井段不同位置的产液情况时，通常利用爬行器或连续油管等设备将测量仪器下至所述脚尖位置203,然后测量仪器从所述脚尖位置203至所述脚跟位置202进行分段测量不同位置的产液情况。由于所述测量仪器在水平井内进行测量工作，会经常因为井下落物(比如油管、套管、钻具等施工过程中掉落)造成测量仪器卡堵，进而导致测量工作无法进行。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请提供一种水平井用管柱，以能够测量水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。

本申请提供的一种水平井用管柱，包括：

套管；

与所述套管相连通且位于水平井段的筛管，所述筛管包括外层管壁和内层管壁；所述外层管壁设有外层筛孔，所述内层管壁设有内层筛孔；所述外层管壁与所述内层管壁之间设有多个将所述外层筛孔与所述内层筛孔连通的环空段；每个所述环空段内设置有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂以及不同的油溶性示踪剂。

优选的，每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂重量和所述油溶性示踪剂的重量均相等。

优选的，每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为100克至2000克，所述油溶性示踪剂为500克至2000克。

优选的，每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为500克至1000克，所述油溶性示踪剂为500克至1000克。

优选的，每段所述环空段的长度均相等

优选的，每段所述环空段的长度为20米至150米。

优选的，所述外层管壁与所述内层管壁间隔的距离为5毫米至30毫米。

优选的，所述水溶性示踪剂与所述油溶性示踪剂为化学示踪剂、放射性同位素示踪剂、非放射性同位素示踪剂、微量物质示踪剂中的一种或多种。

优选的，所述水溶性示踪剂为镱元素水溶性示踪剂，所述油溶性示踪剂为铒元素油溶性示踪剂。

本申请还提供一种采用如上所述水平井用管柱的水平井，该水平井还包括：

设置在所述套管内的抽油管柱，其包括顺序串接的油管、油气分离装置、导锥。

上述本申请所提供的水平井用管柱的筛管采用外层管壁与内层管壁的双层管壁设计，并将内层管壁与外层管壁之间的环空分成多个环空段，通过将每个所述环空段中内置不同的水溶性示踪剂和不同的油溶性示踪剂，进而产液在经过筛管的管壁进入筛管内部时，每个所述环空段内的示踪剂会进入到产液中。产液的含水率越大，进入的水溶性示踪剂越多，产液的含油率越大，进入的油溶性示踪剂越多，以此原理，可以井外通过测量产液中每种水溶性示踪剂及油溶性示踪剂的浓度、含量，进而计算水平井段出不同位置的产液的含油率、含水率及产量，获得水平井段不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本申请所提供的水平井用管柱能够测量出水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的水平井用管柱结构示意图；

图2是本申请一种实施方式所提供的水平井用管柱及水平井结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图2，本申请的一种实施方式所提供的水平井用管柱，包括：套管1；与所述套管1相连通且位于水平井段的筛管2，所述筛管2包括外层管壁5和内层管壁4；所述外层管壁5设有外层筛孔3，所述内层管壁4设有内层筛孔12；所述外层管壁5与所述内层管壁4之间设有多个将所述外层筛孔3与所述内层筛孔12连通的环空段；每个所述环空段均具有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂6以及不同的油溶性示踪剂7。

上述本实施方式所提供的水平井用管柱的筛管2采用外层管壁5与内层管壁4的双层管壁设计，并将内层管壁4与外层管壁5之间的环空分成多个环空段，通过将每个所述环空段中内置不同的水溶性示踪剂6和不同的油溶性示踪剂7，进而产液在经过筛管2的管壁进入筛管2内部时，每个所述环空段内的示踪剂会进入到产液中。具体的，水溶性示踪剂6会进入产液的水中，油溶性示踪剂7会进入产液的油中，且，产液的含水率越大，进入的水溶性示踪剂越多，产液的含油率越大，进入的油溶性示踪剂7越多，以此原理，可以井外通过测量产液中每种水溶性示踪剂6及油溶性示踪剂7的浓度、含量，进而测量水平井段出不同位置的产液的含油率、含水率及产量，获得水平井段不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本实施方式所提供的水平井用管柱能够测量水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。

所述套管1设在垂直井段，其内部可以设有抽油管柱11以用于抽油。所述套管1下部连接所述筛管2。

所述筛管2设在水平井段，所述筛管2的管壁均匀分布有筛孔，原油可以通过所述筛孔进入到所述筛管2内部。所述筛管2的管壁为两层：外层管壁5和内层管壁4。所述外层管壁5设有外层筛孔3，所述内层管壁4设有内层筛孔12。所述外层管壁5与所述内层管壁4之间存在一定距离的间隔以形成环空，且所述环空分成多个环空段。所述环空段将所述外层筛孔3与所述内层筛孔12连通，这样使得原油从所述外层筛孔3进入所述环空段内部然后由所述内层筛孔12流出，在此过程中所述环空段内的示踪剂会进入原油中。在实际应用中，所述外层管壁5与所述内层管壁4间隔的距离为5毫米至30毫米。所述环空段之间可以密封间隔开，以防止每个所述环空段之间的示踪剂相互混合。当然，为了更好的测量水平井段不同位置处的产液情况，所述环空段可以均匀分布在所述筛管2的管壁上，即，每个所述环空段的长度相等，并且，所述环空段之间的间隔长度也相等。一般而言，目前水平井的水平井段的长度一般为300米至400米，所以本实施方式的所述环空段的长度可以为20米至150米。当然，由于所述环空段的长度范围是决定测试精度的，分段最好是越短越好，但考虑到实际应用场景及成本，本实施方式将所述环空段的长度设置在20米至150米，但本申请并不以此为限。

每个所述环空段均具有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂6以及不同的油溶性示踪剂7。所述水溶性示踪剂6可以只溶于水中，也可以溶于水且溶于油中，但所述水溶性示踪剂6溶于水且溶于油时，其每克溶于水与溶于油的比例须清晰已知的。同样的，所述油溶性示踪剂7可以只溶于油中，也可以溶于油且溶于水中，但所述油溶性示踪剂7溶于油且溶于水时，其每克溶于油与溶于水的比例须清晰已知的。目前，示踪剂的种类繁多，可以应用于本实施方式的同样为多种，本申请所需的示踪剂可以采用在常用的示踪剂上加入亲水基或亲油基的形式获得，当然如果示踪剂本身具有亲水性或亲油性则无须再加上亲水基或亲油基。进一步的，在进行火驱开采或注蒸汽采油时，本实施方式所需的示踪剂还需具有耐高温的性能。

进一步的，所述水溶性示踪剂6与所述油溶性示踪剂7可以为化学示踪剂、放射性同位素示踪剂、非放射性同位素示踪剂、微量物质示踪剂中的一种或多种。即，所述水溶性示踪剂6与所述油溶性示踪剂7可以均为化学示踪剂也可以均为放射性同位素示踪剂或其他种类，因为不管是化学示踪剂还是放射性同位素示踪剂，抑或是所述微量物质示踪剂等均具有多种种类的示踪剂。只要保证每个所述环空段内具有的所述水溶性示踪剂6、所述油溶性示踪剂7与其他所述环空段内具有的所述水溶性示踪剂6、所述油溶性示踪剂7不同即可。相应的，所述水溶性示踪剂可以6为化学示踪剂，所述油溶性示踪剂7为放射性同位素示踪剂。本实施方式在实际应用中，所述水溶性示踪剂为镱元素水溶性示踪剂，所述油溶性示踪剂为铒元素油溶性示踪剂，但并不以此为限。为使得后续计算水平井段不同位置的产量情况较为方便，每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂6重量和所述油溶性示踪剂7重量均相等。具体的，每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为100克至2000克，所述油溶性示踪剂为500克至2000克。进一步的，每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为500克至1000克，所述油溶性示踪剂为500克至1000克。

通过采用上述本实施方式提供的水平井用的管柱进行开采原油时，由于其筛管2具有多个环空段，且环空段不仅具有允许原油通过的外层筛孔3、内层筛孔12，还具有可进入原油内部的水溶性示踪剂6和油溶性示踪剂7，而且每个所述环空段内部的示踪剂与其他所述环空段的示踪剂均不相同，这样就可以保证仅是经过本环空段的原油才能进入对应环空段的示踪剂。在将原油开采至地表时，将所采集的原油内的水性示踪剂6和油性示踪剂7的种类、含量测量出来，通过水性示踪剂和油性示踪剂的种类对应水平井段的不同位置，在通过水性示踪6剂和油性示踪剂7的含量计算出水平井段的不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本实施方式所提供的水平井用管柱能够测量出水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。并且测量过程均为井外操作，方便快捷。

请继续参考图2，本申请的一种实施方式提供的一种采用如上所述水平井用管柱的水平井，该水平井还包括：设置在所述套管1内的抽油管柱11，其包括顺序串接的油管8、油气分离装置9、导锥10。

所述抽油管柱11设置所述套管1内，其用于将进入所述水平井用管柱内的原油开采出来。所述抽油管柱11包括顺序串接的油管8、油气分离装置9、导锥10。所述顺序串接可以理解为从上至下依次连接。所述导锥10为整个抽油管柱11在下入所述抽油管柱11内时起导向作用，并且可以保护所述油气分离装置9以及所述油管8在下入过程中被破坏。所述油气分离装置9用于将开采原油时将随原油一起进入筛管的天然气等气体分离，使之进入油管的为原油。目前常用的油气分离装置9包括气锚及设在气锚之上的防气泵。

上述本实施方式所提供水平井的水平井用管柱的筛管2采用外层管壁5与内层管壁4的双层管壁设计，并将内层管壁4与外层管壁5之间的环空分成多个环空段，通过将每个所述环空段中内置不同的水溶性示踪剂6和不同的油溶性示踪剂7，进而产液在经过筛管2的管壁进入筛管2内部时，每个所述环空段内的示踪剂会进入到产液中。具体的，水溶性示踪剂6会进入产液的水中，油溶性示踪剂7会进入产液的油中，且，产液的含水率越大，进入的水溶性示踪剂6越多；产液的含油率越大，进入的油溶性示踪剂7越多。以此原理，可以井外通过测量产液中每种水溶性示踪剂6及油溶性示踪剂7的浓度、含量，进而测量水平井段出不同位置的产液的含油率、含水率及产量，获得水平井段不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本实施方式所提供的水平井能够测量水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种水平井用管柱，其特征在于，包括：

套管；

与所述套管相连通且位于水平井段的筛管，所述筛管包括外层管壁和内层管壁；所述外层管壁设有外层筛孔，所述内层管壁设有内层筛孔；所述外层管壁与所述内层管壁之间设有多个将所述外层筛孔与所述内层筛孔连通的环空段；每个所述环空段内设置有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂以及不同的油溶性示踪剂。

2.如权利要求1所述的水平井用管柱，其特征在于：每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂重量和所述油溶性示踪剂的重量均相等。

3.如权利要求2所述的水平井用管柱，其特征在于：每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为100克至2000克，所述油溶性示踪剂为500克至2000克。

4.如权利要求3所述的水平井用管柱，其特征在于：每段所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为500克至1000克，所述油溶性示踪剂为500克至1000克。

5.如权利要求1所述的水平井用管柱，其特征在于：每段所述环空段的长度均相等。

6.如权利要求5所述的水平井用管柱，其特征在于：每段所述环空段的长度为20米至150米。

7.如权利要求1所述的水平井用管柱，其特征在于：所述外层管壁与所述内层管壁间隔的距离为5毫米至30毫米。

8.如权利要求1所述的水平井用管柱，其特征在于：所述水溶性示踪剂与所述油溶性示踪剂为化学示踪剂、放射性同位素示踪剂、非放射性同位素示踪剂、微量物质示踪剂中的一种或多种。

9.如权利要求8所述的水平井用管柱，其特征在于：所述水溶性示踪剂为镱元素水溶性示踪剂，所述油溶性示踪剂为铒元素油溶性示踪剂。

10.一种采用如权利要求1至9之一所述水平井用管柱的水平井，其特征在于，该水平井还包括：

设置在所述套管内的抽油管柱，其包括顺序串接的油管、油气分离装置、导锥。