CN108756831A - 一种自适应型水平井控水完井结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应型水平井控水完井结构，包括水平井筒、控流筛管、悬挂封隔器和盲堵，所述控流筛管、悬挂封隔器和盲堵共同构成控流管柱，所述控流管柱设置于水平井筒内部并与水平井筒连接，所述水平井筒和控流管柱之间形成有环形空间，所述环形空间内设有选择性控水颗粒，所述控流筛管由过滤层、自适应控流阀和基管组成。本发明提供一种结构简单可靠、效果良好、有效期长的自适应型水平井控水完井结构，针对地层出水和产油可以实现选择性流入，有效提高单井开发效率。
Description
技术领域
本发明属于石油天然气开采领域，尤指一种自适应型水平井控水完井结构。
背景技术
石油天然气开发过程中，为增加产层的泄油面积，实现低生产压差下开发油藏，常采用水平井进行开发。由于储层非均质性、跟趾效应、流体特性差异等原因，易导致水平井见水早、含水率上升快。油井含水过高，减缓了采油速度，油田不得不采用提高采液量的方式维持配产指标，巨大的采液量，增加了能耗，增加了平台水处理设备的负荷，高速流动的水容易冲蚀防砂管柱造成防砂失效，侵蚀电泵造成停产，严重影响油田开发效益。
当前水平井控水大多采用的解决方案是：采用机械或者化学封隔器对水平井筒进行分段，各分段内设置流量控制器进行控水。如图所示，图1为现有技术中控水完井管柱示例，主要由悬挂封隔器、水平井筒、控流筛管、流量控制器、管外封隔器、盲堵组成，其中管外封隔器一般设置于水平井筒和控水管柱之间将管柱分为若干段，各分段之间设置有流量控制器进行流量控制。
上述控水完井管柱存在以下问题：
1、上述控水完井管柱，由于水平井储层非均质性强，沿水平段渗透率及含油饱和度差异明显，流体参数变化范围广，采用管外封隔器的分段方法只能将井筒封隔形成有限的层段，不利于对储层进行精细化控制；
2、上述控水完井方法，采用管外封隔器的分段方法会对储层产生一定程度的遮挡，遮挡部分无法开采从而影响油田采收率，同时，该控水完井管柱施工相对繁琐，封隔工具长期置于井下存在一定的失效的可能；
3、上述控水完井管柱，采用的流量控制器无法针对出水进行动态调节，控水效果难以达到预期。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构简单可靠、效果良好、有效期长的自适应型水平井控水完井结构，针对地层出水和产油可以实现选择性流入，有效提高单井开发效率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种自适应型水平井控水完井结构，包括水平井筒、控流筛管、悬挂封隔器和盲堵，所述控流筛管、悬挂封隔器和盲堵共同构成控流管柱，所述控流管柱设置于水平井筒内部并与水平井筒连接，所述水平井筒和控流管柱之间形成有环形空间，所述环形空间内设有选择性控水颗粒，所述控流筛管由过滤层、自适应控流阀和基管组成。
进一步的，所述水平井筒由打孔管、射孔井壁或光井壁其中的一种构成。
进一步的，所述控流管柱通过悬挂封隔器与所述水平井筒紧固连接。
进一步的，所述控流筛管通过螺纹与悬挂封隔器和盲堵紧固连接。
进一步的，所述自适应控流阀可根据油和水的粘度、密度物理特性差异对排量进行自适应调节。
进一步的，所述选择性控水颗粒的表面具有疏水亲油特征。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1、本发明选择性控水颗粒可以根据油和水的物理特性差异自动形成大小不同的流动阻力，油相流动阻力小，水相流动阻力大，能够选择性地抑制水流动而对原油流动没有影响或影响很小。
2、本发明水平井筒和控流管柱环形空间之间，同种流体径向流动距离短，流动阻力小，轴向流动距离长，流动阻力大，如果轴向距离达到一定的长度，该选择性控水颗粒会形成一定的阻力压降，起到了管外封隔的作用，无需下入管外封隔器。
3、本发明控流筛管外部套设有过滤层可以阻挡颗粒型材料的进入而不会阻挡流体的流入。
4、本发明控流筛管过流通道设置有自适应控流阀，可以自动调节开度或者流动阻力，油或者高含油混合物流过时自动增大排量，水或者高含水混合物流过时自动减小排量，达到自适应控水的效果。
附图说明
图1是现有控水完井管柱示意图。
图2是本发明自适应型水平井控水完井结构示意图
附图标记:1、水平井筒；2、控流管柱；3、悬挂封隔器；4、控流筛管；4-1、过滤层；4-2、自适应控流阀；4-3、基管；5、选择性控水颗粒；6、盲堵
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
图1为现有技术中控水完井管柱示例，主要由水平井筒1、悬挂封隔器3、控流筛管4、流量控制器、管外封隔器、盲堵组成，其中管外封隔器一般设置于水平井筒和控水管柱之间将管柱分为若干段，各分段之间设置有流量控制器进行流量控制。
如图2所示为本发明提出的一种自适应型水平井控水完井结构，包括水平井筒1、控流管柱2和选择性控水颗粒5。水平井筒1是打孔管、射孔井壁或光井壁，控流管柱2由悬挂封隔器3、控流筛管4和盲堵6组成，位于水平井筒1内部并与井筒固定连接，控流筛管4由过滤层4-1、自适应控流阀4-2和基管4-3组成，选择性控水颗粒3位于控流管柱2和水平井筒1的环形空间之间。具体的，控流管柱2通过悬挂封隔器3与水平井筒1进行紧固连接；控流筛管4通过螺纹与悬挂封隔器3和盲堵6紧固连接；控流筛管4外部套设有过滤层4-1；自适应控流阀4-2可根据油和水的粘度、密度等物理特性差异对排量进行自适应调节。控流筛管4内部套设有基管4-3进行导流和紧固连接；选择性控水颗粒5的表面具有疏水亲油特征。
本发明的工作过程如下：
在完井过程中采用自适应型水平井控水完井结构，如图2所示，正常开采过程中，当水或者高含水混合物从地层流入水平井筒1时，选择性控水颗粒5自动增大流动阻力，抑制水的流过，当油或者高含油混合物从地层流入水平井筒1时，选择性控水颗粒5自动减小流动阻力，更有利于油的流动。选择性控水颗粒5随着长度的增大，会形成一定的阻流压差，由于水平井筒1径向距离短，流动阻力小，轴向距离长，流动阻力大，选择性控水颗粒5起到了管外封隔的作用，满足了控水精细化分段的要求。当流体从水平井筒1进行径向流动经过过滤层4-1进入控流筛管4后，自适应控流阀4-2根据油和水的物理特性差异自动调节开度或者流动阻力，进而调节油和水的排量，进一步实现控水的效果，流体最终流经基管4-3进入控流管柱2开采出井。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种自适应型水平井控水完井结构，包括水平井筒、控流筛管、悬挂封隔器和盲堵，其特征在于，所述控流筛管、悬挂封隔器和盲堵共同构成控流管柱，所述控流管柱设置于水平井筒内部并与水平井筒连接，所述水平井筒和控流管柱之间形成有环形空间，所述环形空间内设有选择性控水颗粒，所述控流筛管由过滤层、自适应控流阀和基管组成。
2.根据权利要求1所述一种自适应型水平井控水完井结构，其特征在于，所述水平井筒由打孔管、射孔井壁或光井壁其中的一种构成。
3.根据权利要求1所述一种自适应型水平井控水完井结构，其特征在于，所述控流管柱通过悬挂封隔器与所述水平井筒紧固连接。
4.根据权利要求1所述一种自适应型水平井控水完井结构，其特征在于，所述控流筛管通过螺纹与悬挂封隔器和盲堵紧固连接。
5.根据权利要求1所述一种自适应型水平井控水完井结构，其特征在于，所述自适应控流阀可根据油和水的粘度、密度物理特性差异对排量进行自适应调节。
6.根据权利要求1所述一种自适应型水平井控水完井结构，其特征在于，所述选择性控水颗粒的表面具有疏水亲油特征。
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