专利名称:固井完成油井智能控水管柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型固井完成油井智能控水管柱涉及一种固井完成井控水管柱。其目的是为了提供一种能够随着井下各段含水率多少进行自动实时调节，限制高含水的油水混合液进入油管的固井完成油井智能控水管柱。本实用新型智能控水管柱包括油管管柱、悬挂封隔器、若干管内封隔器和若干智能控水短接，若干管内封隔器间隔连接在油管管柱上，油管管柱包括若干油管，若干智能控水短接与油管交替连接，每个智能控水短接位于相邻的两个管外封隔器之间，智能控水短接包括基管、自调节流动控制阀和筛网，基管的周向管壁上开设有若干阀安装孔，每个阀安装孔内安装有自调节流动控制阀，筛网固定安装在基管外部。
【专利说明】固井完成油井智能控水管柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种固井完成井控水管柱，特别是涉及一种采用智能控水短接实现智能控水的管柱。
【背景技术】
[0002]随着石油勘探开发技术的发展，采用水平井技术开发油气田，已经成为提高油田采收率、单井产量、开采剩余油、降低吨油成本的一项有效技术手段。水平井增大了井筒与油藏的接触面积，能更好地开发薄油层或垂向渗透率较大的油藏，在开采油气资源中的作用日趋重要。而目前国内水平井多数已进入中高含水期，水平井生产见水后产量迅速下降。有些油田的大部分水平井开采不久甚至刚投产就见水，使水平井的采油效益受到严重影响。水平井由于井眼轨迹的特殊性，一旦出水很难控制。因此，各油田都迫切需要一种有效控制水平井出水，增加原油产量，延长水平井寿命的控水技术。
[0003]目前，应用在油田的水平井控水技术主要有三种:一、分段变密度筛管控水技术:该技术根据油藏渗透率的变化，改变水平段每段筛管的孔密，利用不同的孔密来调节节流，调整井底压力剖面，对于均质油藏，减小跟端孔密，增大压差损失；增大趾端孔密，减小压差损失，以达到均衡生产压差，降低底水锥进速度的目的。二、中心管控水技术:该技术的原理是在筛管、衬管或射孔完井的基础上，在水平段下挂一个小直径油管，伸入水平井段一定长度，并用封隔器封闭小油管和套管之间的环形空间，改变水平井跟端的液体流向，使压力剖面和井筒流入剖面变得平缓。三、I⑶控水技术:I⑶(Inflow Control Device)是一种均衡流动控制装置，平衡水平段沿程压力损失，获得油藏沿水平井井筒的近似均匀流入剖面。ICD装置应用大多与筛管结合，油层流体经筛管进入基管与筛管之间的环形间隙，流入ICD装置，再进入基管内被采出地面，达到均衡流量控制目的。
[0004]但是，目前所采用的这些控水技术都存在两个主要缺点:一、无法根据井下各段油层含水率多少进行自动和实时调节，分段变密度筛管控水技术需根据油藏渗透率的变化，预先设计水平段中每段的筛管孔密；中心管控水技术必须事先根据油藏地质特点设计中心管直径和伸入水平段的长度；ICD控水技术也是根据油藏地质特性预先设计ICD控水阀的数量。二、现有的水平井控水技术只能定量限制井下混合流体的流入，在先期收集油藏地质数据，进行数据分析后设计产品和工具参数，期望下井后能达到产液剖面均衡，从而减少水的锥进。但实际应用中，井下状态是在不停变化的，采用现有的这些控水设备一旦管柱入井，参数无法调整或更改，根本达不到理想的控水效果。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够随着井下各段含水率多少进行自动实时调节，限制高含水的油水混合液进入油管的固井完成油井智能控水管柱。
[0006]本实用新型固井完成油井智能控水管柱，包括油管管柱、悬挂封隔器、若干管内封隔器和若干智能控水短接，所述油管管柱通过悬挂封隔器悬挂固定在技术套管的下端，油管管柱位于生产套管内，所述油管管柱包括若干油管，所述若干管内封隔器间隔连接在油管管柱上，且管内封隔器与生产套管的内壁接触密封，相邻两个管内封隔器将油管管柱与生产套管之间分隔成若干控水段，每个控水段都与生产套管上的射孔段相对应，所述智能控水短接与油管依次交替相连通，每个智能控水短接位于相邻的两个管内封隔器之间，与生产套管上的射孔段相对应，智能控水短接包括基管、自调节流动控制阀和筛网，所述基管的两端分别与油管相连接，基管的周向管壁上开设有若干阀安装孔，每个阀安装孔内安装有自调节流动控制阀，所述筛网固定安装在基管外部，筛网与基管之间形成滤液流道，所述滤液流道与自调节流动控制阀的进液口相连通。
[0007]本实用新型固井完成油井智能控水管柱，其中所述管内封隔器为机械式封隔器、液压式封隔器或遇油/水膨胀式封隔器。
[0008]本实用新型固井完成油井智能控水管柱，其中所述筛网覆盖在自调节流动控制阀外部，筛网的两端与基管之间通过固定环固定连接。
[0009]本实用新型固井完成油井智能控水管柱，其中所述油管管柱底部设置有引鞋。
[0010]本实用新型固井完成油井智能控水管柱，其中所述油井为水平井或直井。
[0011]本实用新型固井完成油井智能控水管柱与现有技术不同之处在于，本实用新型固井完成油井智能控水管柱采用若干管内封隔器将油管管柱与生产套管之间分隔成若干控水段，每个控水段都与生产套管上的射孔段相对应，油管管柱包括若干油管，智能控水短接与油管交替连接，智能控水短接与生产套管上的射孔段相对，智能控水短接中设置有自调节流动控制阀，这种流动控制阀可以根据流入油水混合液的粘度调整开度，当油水混合液的含水率高粘度小时，自调节流动控制阀的开度变小，进入的油水混合液流量变小，当油水混合液的含水率低粘度大时，自调节流动控制阀的开度变大，进入的油水混合液流量变大，利用自调节流动控制阀的特性，可以实现对分隔后的若干控水段进行分段控制，使含水率低的储层的油水混合液“优先”进入油管，限制含水率高的储层的油水混合液进入油管的流量。并且，自调节流动控制阀可以随已分段封隔各段储层的含水率变化对油水混合液的流量连续实时调节，达到油井分段封隔、智能化控水的技术效果。
[0012]本实用新型固井完成油井智能控水管柱既可以用于水平井，也可以用于直井。
[0013]下面结合附图对本实用新型的固井完成油井智能控水管柱作进一步说明。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型固井完成油井智能控水管柱第一种实施方式的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型固井完成油井智能控水管柱第二种实施方式的结构示意图；
[0016]图3为本实用新型固井完成油井智能控水管柱中智能控水短接的主视剖视图。
【具体实施方式】
[0017]如图1所示，本实用新型固井完成油井智能控水管柱包括油管管柱1、悬挂封隔器2、若干管内封隔器3和智能控水短接11。油管管柱I通过悬挂封隔器2悬挂固定在技术套管4的下端，油管管柱I位于生产套管5内。若干管内封隔器3间隔连接在油管管柱I上，且管内封隔器3与生产套管5的内壁接触密封，管内封隔器3为机械式封隔器、液压式封隔器或遇油/水膨胀式封隔器，管内封隔器3的数量根据水平井的长度等因素决定。管内封隔器3将油管管柱I与生产套管5之间分隔成若干控水段，每个控水段都与生产套管5上的射孔段51相对应。油管管柱I包括若干油管12，若干智能控水短接11与油管12依次交替相连通，每个智能控水短接11位于相邻的两个管外封隔器3之间，与生产套管5上的射孔段51相对应。油管管柱I底部设置有引鞋15。
[0018]如图3所示，智能控水短接11包括基管111、自调节流动控制阀112和筛网113，基管111的两端分别与油管12螺纹连接。基管111的周向上管壁开设有若干阀安装孔，每个阀安装孔内安装有自调节流动控制阀112，筛网113覆盖在自调节流动控制阀112外部，筛网113的两端与基管111之间通过固定环115固定连接。筛网113与基管111之间形成滤液流道114，滤液流道114与自调节流动控制阀112的进液口相连通。其中，自调节流动控制阀112采用的是PCT国际专利申请W02008/004875A1公开的一种流动控制阀，该控制阀的控水原理:依据伯努利方程流体动态压力与局部压力损失之和恒定的理论，通过流经装置的不同流体粘度的变化控制装置内碟片的开度。当相对粘度较高的油水混合液流经阀体时，碟片开度较大；当相对粘度较低的水或气流经阀体时，碟片因粘度变化引起的压降自动调小开度，从而到达控水、增油的目的。
[0019]本实用新型固井完成油井智能控水管柱在下入水平井中之后，悬挂封隔器2和管内封隔器3坐封在生产套管5内，丢手，起出送入工具，完井。管内封隔器3将油管管柱I与生产套管5之间分隔成若干控水段，每个控水段都与生产套管5上的射孔段51相对应，每个控水段与一个智能控水短接11相对应。油水混合液通过生产套管5上的射孔段51流入生产套管5内，再通过智能控水短接11外部的筛网113进入滤液流道114，然后通过自调节流动控制阀112进入基管111内被采出地面，自调节流动控制阀112根据流经的油水混合液粘度调节控制阀的开度，当油水混合液的粘度较大时(含水率低)，控制阀的开度变大，进入基管111的油水混合液流量提高，当油水混合液的粘度较小时(含水率高)，控制阀的开度变小，进入基管111的油水混合液流量降低。每个智能控水短接11根据相对控水段的油水混合液含水率自动调节流量，从而达到分段封隔、智能化控水的目的。
[0020]如图2所示，本实用新型固井完成油井智能控水管柱第二种实施方式与上一个实施方式的区别仅在于所应用的油井为直井，生产套管5与油管管柱I之间的若干控水段沿直井的方向分布。
[0021]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种固井完成油井智能控水管柱，其特征在于:包括油管管柱(I)、悬挂封隔器(2)、若干管内封隔器(3)和若干智能控水短接(11)，所述油管管柱(I)通过悬挂封隔器(2)悬挂固定在技术套管(4)的下端，油管管柱(I)位于生产套管(5)内，所述油管管柱(I)包括若干油管(12)，所述若干管内封隔器(3)间隔连接在油管管柱(I)上，且管内封隔器(3)与生产套管(5)的内壁接触密封，相邻两个管内封隔器(3)将油管管柱(I)与生产套管(5)之间分隔成若干控水段，每个控水段都与生产套管(5)上的射孔段(51)相对应，所述智能控水短接(11)与油管(12)依次交替相连通，每个智能控水短接(11)位于相邻的两个管内封隔器(3)之间，与生产套管(5)上的射孔段(51)相对应，智能控水短接(11)包括基管(111)、自调节流动控制阀(112)和筛网(113)，所述基管(111)的两端分别与油管(12)相连接，基管(111)的周向管壁上开设有若干阀安装孔，每个阀安装孔内安装有自调节流动控制阀(112)，所述筛网(113)固定安装在基管(111)外部，筛网(113)与基管(111)之间形成滤液流道(114)，所述滤液流道(114)与自调节流动控制阀(112)的进液口相连通。2.根据权利要求1所述的固井完成油井智能控水管柱，其特征在于:所述管内封隔器(3)为机械式封隔器、液压式封隔器或遇油/水膨胀式封隔器。3.根据权利要求1所述的固井完成油井智能控水管柱，其特征在于:所述筛网(113)覆盖在自调节流动控制阀(112)外部，筛网(113)的两端与基管(111)之间通过固定环(115)固定连接。4.根据权利要求1所述的固井完成油井智能控水管柱，其特征在于:所述油管管柱(I)底部设置有引鞋(15)。5.根据权利要求1所述的固井完成油井智能控水管柱，其特征在于:所述油井为水平井或直井。
【文档编号】E21B43-12GK204283380SQ201420769201
【发明者】韩燕平, 丁保刚, 赵恩远, 陈蔚鸿 [申请人]众通（北京）能源技术有限公司