CN202531037U - 底水致密气藏水平井分段完井管柱 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种底水致密气藏水平井分段完井管柱，是为降低水平井筒压降速率、控水防砂、降低完井费用及提高采收率的目的而设计，管柱由多节控流筛管和套管交替连接组成，每节控流筛管和套管上均设置弹簧扶正器。本分段完井管柱通过控制水平井打开程度和地层压力封隔，降低开采层段地层压力下降速率，延缓底水锥进。通过控制流体流入控流筛管路径的长短来实现压降平衡，使整个水平井开采段的底水上升剖面保持一致。本分段完井管柱的套管比筛管价廉，经济优势明显，兼容性强，能提高采收率，具有良好的稳油、防砂、控水、采油和经济工程的广泛意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种底水致密气藏水平井分段完井管柱，属于石油水平井钻井完井技术领域。
背景技术
随着水平井钻井技术的不断完善，水平井对于提高单井产量、增大单井控制储量和提高油藏采收率等方面具有明显的优势，水平井已经成为国外油气藏开发的首选方式。国内的中海油、胜利油田和塔里木油田等油田公司不断在勘探成熟区实施水平井钻井作业，而这些油气藏大多数含底水，储层疏松，需要进行堵水和防砂作业。
目前对于底水砂岩油气藏水平井完井一般下入筛管/衬管或采用砾石充填进行防砂，但对控制底水锥进和后期堵水作业却难有良策。研究表明，水平井跟端压降速率最快，因此底水锥进速度快，水平井跟端过早水淹，致水平井后半段大量残余油气难以采出，降低油藏采收率。
在完井防砂和控制底水方面，美国贝壳休斯(BakerHughes)公司技术研制出一套名为：MPas Open Hole Packer with EqualizerTMScreen的完井管柱系统，加上Inflow Control Devices(ICD)均衡控制底水，可有效消除底水锥进速度快带来的过早水淹的情况。虽然该套系统在理论上和实际工程运用中都表现出良好的适应性，但这套完井系统的费用昂贵，其单位长度优质筛管费用是一般套管费用的几倍，甚至十几倍，用于产量中等偏低水平井的控水防砂，显然不是最优选择。
熊友明等人申请的国家发明专利盲管带管外封隔器配合筛管完井方法及装置(公开日2007年12月19日，公开号CN 101089360A)，在中国海油南海的多口水平井中用于底水控制和防砂，但该完井方法的缺点在于不能有效实现流体的均衡控制，每个筛管段内压降难以平衡，不能达到ICD所具有的功能。
塔里木油田油藏研究表明，对于底水致密气藏水平井，打开程度最好不要超过50％，一般以30％-40％为宜，底水致密气藏打开程度越高，水平井有效开采时间越短，油气藏采收率越低。文献SPE 88997研究表明，与全井段优质筛管完井相比，打开产层50％的筛管完井在10年后的累计产量仅比全井段开采损失3％-5％。基于上述各种水平井完井方式的局限性，研究者试图寻找一种既能控制底水锥进速度，又能提高采收率，节约完井成本的新完井系统。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种底水致密气藏水平井分段完井管柱，其能降低水平井筒的压降速率，能控水、堵水和防砂，能降低完井费用，提高采收率。
本实用新型的具体技术方案如下：
该分段完井管柱由多节控流筛管和套管交替连接组成，控流筛管和套管之间连接封隔器，第一节控流筛管前面连接跟端丢手接头，每节控流筛管上的第一段筛管后面连接安全接头，每节控流筛管和套管上均设有弹簧扶正器，丝堵连接在完井管柱末端。控流筛管外侧为割缝外管，并依次内接筛网和基管，基管管壁上设有径向流道孔，筛管两端分别为母接头和公接头。
底水致密气藏水平井分段完井管柱的工作原理如下：
根据储层特征和水平井渗流机理，底水致密气藏全井段开采会使地层压力急剧下降，底水锥进速度快，底水剖面不统一，水平井跟端见水快，容易过早被水淹，而水平井趾端还有大量残余油气未被采出。本分段完井管柱通过控制水平井打开程度和地层压力封隔，降低开采层段地层压力下降速率，延缓底水锥进。通过控制流体流入控流筛管路径的长短来实现压降平衡，使整个水平井开采段的底水上升剖面保持一致。
该分段完井管柱采用“控流筛管+封隔器+套管+封隔器+安全接头+控流筛管+封隔器+套管......+丝堵”的组合模式，独特的控流筛管设计能实现每个开采段内的压降平衡，具有ICD的功能，且结构简单。管柱采用分段完井、分段开采和分段防砂的开发理念，开采层段用筛管防砂，非开采层段用封隔器和套管固封，保持非开采层段的井壁稳定性。管柱所用的套管比筛管价廉，对于分段开采的底水致密气藏来讲，水平段越长，管柱的经济优势越明显。管柱的兼容性强，适用于裸眼井和套管射孔井(固井射孔和油套管外封隔器射孔)，且不需要特殊技术作业。总之，该分段完井管柱能显著降低储层压降速率，均衡底水锥进剖面，提高采收率，具有良好的稳油、防砂、控水、采油和经济工程的广泛意义。
附图说明
图1为底水致密气藏水平井分段完井管柱结构示意图；
图2为底水致密气藏水平井分段开采后期底水锥进与分段完井管柱示意图；
图3为底水致密气藏水平井分段完井管柱控流筛管结构示意图。
具体实施方式
实施例：
参照图1至3对本实用新型的实施例进一步说明：
该分段完井管柱主要由三节控流筛管2和两节套管5交替丝扣连接组成，控流筛管2和套管5间连接封隔器4，第一节控流筛管2前面丝扣连接跟端丢手接头1，每节控流筛管2上的第一段筛管后面连接安全接头6(第一节控流筛管2可不连接安全接头6)，每节控流筛管2和套管5上均设有弹簧扶正器3，丝堵7丝扣连接在完井管柱末端。控流筛管2外侧为割缝外管24，并依次内接筛网23和基管22，基管22管壁上设有四至六个径向流道孔25，筛管两端分别为母接头21和公接头26。
控流筛管2用于开采油层防砂，套管5和封隔器用于非开采层段，封隔地层压力和防止水窜。方便完井管柱取出，封隔器4采用可取式液压封隔器。弹簧扶正器3等间距设在控流筛管2和套管5上，以居中管柱。可根据水平井长度、打开程度和实际井眼轨迹，确定套管5与控流筛管2的组合段数和长度。完井管柱置于位于储层8中的水平井眼内，储层8下方为水层9。
完井管柱作业时，高压降区域的流体从控流筛管母接头21端流入，沿基管22经过一定距离从流道孔25进入内管柱，而位于公接头26端的低压降区域流体则可经相对较短的路径进入流道孔25，从而实现高低压降区域之间的平衡，达到均衡底水上升的目的。
该水平井分段完井开采一段时间后，由于控流筛管2所处地层压力下降，底水剖面10上升。因压降缓慢，底水锥进速度慢，不会形成底水突进，而是呈底水均横锥进的状况，使储层8中的油气被底水9均衡的驱替至控流筛管2段处，如果设计打开程度高，则套管5段短，这就能从理论上实现与贝克休斯
完井系统相同的均衡开采方式。若水平井段长，打开程度低，则套管5用量多，就能极大节约完井费用。在水平井开采后期，未开采油层中势必含有残余油，以可取式液压封隔器方便取出管柱后，可将相同的完井管柱重新组合，循环利用，二次完井，进一步延长单井开采年限，从而提高油藏采收率。
Claims (2)
1.一种底水致密气藏水平井分段完井管柱，其特征在于：
该分段完井管柱由多节控流筛管(2)和套管(5)交替连接组成，控流筛管(2)和套管(5)间连接封隔器(4)，第一节控流筛管(2)前面连接跟端丢手接头(1)，每节控流筛管(2)上的第一段筛管后面连接安全接头(6)，每节控流筛管(2)和套管(5)上均设有弹簧扶正器(3)，丝堵(7)连接在完井管柱末端。
2.一种底水致密气藏水平井分段完井管柱，其特征在于控流筛管(2)外侧为割缝外管(24)，并依次内接筛网(23)和基管(22)，基管(22)管壁上设有径向流道孔(25)，筛管两端分别为母接头(21)和公接头(26)。
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