CN111075363A - 一种水平井分段控水管柱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水平井分段控水管柱，包括防砂器材管柱和控水中心管柱；本发明利用水平井筒内的颗粒的渗流阻力进行水平井分段，并抑制水锥在井筒内窜流，通过在防砂器材管柱和控水中心管柱对应位置设置分段工具进行分段，在控水中心管柱设置流量控制器进行自适应控水，从而达到水平井分段控水的效果，此控水管柱结构施工简单，可靠性高，应用于井下可有效延缓水平井见水时间，实现控水增油效果的同时，提高工艺使用寿命。

Description

一种水平井分段控水管柱
技术领域
本发明属于石油工程技术领域，具体涉及一种水平井分段控水管柱。
背景技术
在石油天然气开发过程中，为增加产层的泄油面积，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，易导致水平井过早见水，一旦水锥突破，含水率将迅速上升，严重影响油田开发效益。目前水平井分段控水方面已有基于化学封隔器或者机械式封隔器进行井筒分段的工艺管柱，或基于被动式控水控水工具进行流量控制的工艺管柱，该工艺施工相对复杂，机械或化学封隔器长期置于井下有一定的失效风险，也无法控制水锥的横向蔓延，控水工艺效果及寿命难以达到预期。
为提高控水工艺管柱的施工效率，抑制水锥的轴向窜流，提高控水工艺效果及寿命，迫切需要一种施工简便、效果显著、可靠性高的水平井分段控水管柱。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种水平井分段控水管柱。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种水平井分段控水管柱，包括防砂器材管柱和控水中心管柱；
所述防砂器材管柱设置于水平井筒内，在防砂器材管柱与水平井筒之间形成的环空内填充有控水颗粒，
所述防砂器材管柱包括悬挂封隔器、盲堵、防砂筛管和分段密封筒，在防砂器材管柱的起始端设置有悬挂封隔器，在防砂器材管柱的末端设置有盲堵，在防砂器材管柱上分布设置有若干控水筛管短节，在相邻的控水筛管短节之间设置有分段密封筒；
所述控水中心管柱设置于防砂器材管柱内部；所述控水中心管柱包括定位密封工具、分段隔离密封、流量控制器和堵头；在控水中心管柱的起始端设置有定位密封工具，在控水中心管柱的末端设置有堵头，在控水中心管柱上分布设置有若干流量控制器，在与防砂器材管柱上的分段密封筒相对应的位置上设置密封短节，且二者之间形成密封，将控水中心管柱与防砂器材管柱之间形成的环空分隔为若干段。
在上述技术方案中，所述控水颗粒为陶粒。
在上述技术方案中，所述分段密封筒内部设置有环形密封面
在上述技术方案中，所述控水中心管柱通过定位密封工具与悬挂封隔器紧固连接并密封。
在上述技术方案中，所述流量控制器可根据流体粘度、密度或含水率自动调节过流阻力，具体形式可采用油管加装流量控制阀，或者生产滑套。
本发明的有益效果是：
本发明利用水平井筒内的颗粒的渗流阻力进行水平井分段，并抑制水锥在井筒内窜流，通过在防砂器材管柱和控水中心管柱对应位置设置分段工具进行分段，在控水中心管柱设置流量控制器进行自适应控水，从而达到水平井分段控水的效果，此控水管柱结构施工简单，可靠性高，应用于井下可有效延缓水平井见水时间，实现控水增油效果的同时，提高工艺使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种水平井分段控水管柱整体示意图。
图2是本发明防砂器材管柱示意图。
图3是本发明控水中心管柱示意图。
附图标记:1、水平井筒；2、防砂器材管柱；3、控水中心管柱；4、控水颗粒；
2-1、悬挂封隔器；2-2、防砂筛管；2-3、分段密封筒；2-4、盲堵。
3-1、定位密封工具；3-2、流量控制器；3-3、分段隔离密封；3-4、堵头。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
实施例
图1为本发明提出的一种水平井分段控水管柱整体示意图，包括水平井筒1、防砂器材管柱2、控水中心管柱3。所述防砂器材管柱2包括悬挂封隔器2-1、防砂筛管2-2、分段密封筒2-3、盲堵2-4，所述悬挂封隔器2-1、分段密封筒2-3、盲堵2-4通过螺纹与防砂筛管2-2紧固连接，所述控水中心管柱3包括定位密封工具3-1、流量控制器3-2、分段隔离密封3-3、堵头3-4，所述分段密封筒2-3按照施工设计设置于分段位置，各分段内设置防砂筛管2-2，所述控水中心管柱3通过定位密封工具3-1与悬挂封隔器2-1紧固连接并密封，所述分段隔离密封3-3由多段密封短节组合而成，设置于分段密封筒2-3相对应位置，与分段密封筒3-3套合并密封，所述流量控制器3-2可根据流体粘度、密度或含水率自动调节过流阻力。
本发明的工作过程如下：
在完井过程中采用本水平井分段控水管柱(如图1所示)，正常开采过程中，由于储层非均质性、油水流度差异易导致水平井产液剖面不均衡，易发生水锥突进。由于水平井筒1已充填控水颗粒4，根据达西定律，水平井筒1轴向过流面积小，长度大，流体轴向流动阻力大，水平井筒1径向过流面积大，长度小，流体径向流动阻力小，当发生水锥突破时，由于控水颗粒4的存在，水体难以进行轴向流动，防砂器材管柱2的悬挂封隔器2-1和分段密封筒2-3形成明显的分段效果，水平井筒1的产出液经防砂筛管2-2径向流动进入防砂器材管柱2后，由于分段隔离密封3-3与分段密封筒2-3的配合密封作用，各分段之间的流体在控水中心管柱3和防砂器材管柱2的夹壁腔内无法窜流。流体流经控水中心管柱3上的流量控制器3-2进入管柱内部开采出井，流量控制器3-2根据产出流体粘度、密度或含水率自动调节过流阻力，遇油自动降低过流阻力，遇水自动提高过流阻力，从而抑制高含水段产出，实现控水增油的效果。由于防砂器材管柱2外部采用砾石轴向阻流并分段，降低了分段失效的风险，同时控水中心管柱3中的分段隔离密封3-3采用插入式密封的方式，无需液压坐封，降低了工艺操作的复杂性，也提高了密封效果及使用寿命。
以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种水平井分段控水管柱，其特征在于：包括防砂器材管柱和控水中心管柱；
所述防砂器材管柱设置于水平井筒内，在防砂器材管柱与水平井筒之间形成的环空内填充有控水颗粒；
所述防砂器材管柱包括悬挂封隔器、盲堵、防砂筛管和分段密封筒，在防砂器材管柱的起始端设置有悬挂封隔器，在防砂器材管柱的末端设置有盲堵，在防砂器材管柱上分布设置有若干控水筛管短节，在相邻的控水筛管短节之间设置有分段密封筒；
所述控水中心管柱设置于防砂器材管柱内部；所述控水中心管柱包括定位密封工具、分段隔离密封、流量控制器和堵头；在控水中心管柱的起始端设置有定位密封工具，在控水中心管柱的末端设置有堵头，在控水中心管柱上分布设置有若干流量控制器，在与防砂器材管柱上的分段密封筒相对应的位置上设置密封短节，且二者之间形成密封，将控水中心管柱与防砂器材管柱之间形成的环空分隔为若干段。
2.根据权利要求1所述的一种水平井分段控水管柱，其特征在于：所述控水颗粒为陶粒。
3.根据权利要求1所述的一种水平井分段控水管柱，其特征在于：所述分段密封筒内部设置有环形密封面。
4.根据权利要求1所述的一种水平井分段控水管柱，其特征在于：所述控水中心管柱通过定位密封工具与悬挂封隔器紧固连接并密封。
5.根据权利要求1所述的一种水平井分段控水管柱，其特征在于：所述流量控制器可根据流体粘度、密度或含水率自动调节过流阻力，采用油管短节侧壁加装流量控制阀，或者采用电控、液控式生产滑套。
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