一种调流控水装置的制作方法

本实用新型涉及油气井完井工程技术领域，具体地，涉及一种调流控水装置。

背景技术：

在油气藏采用水平井开发过程中，由于水平井筒所在储层岩石的非均质性以及储层渗透率的各向异性，并且由于流体沿着水平井跟端流动过程中，近垂直井筒周围压降漏斗相对更大，导致水平井生产过程中容易形成水平井筒局部水的锥进，导致井筒水淹，生产过程中易容产出水的锥进而影响整个水平井控制区域油的采出程度。因此，为了均衡水平井筒产液剖面，尽量平缓油水界面的稳定推进，防止水平井筒过早见水，延长水平井的低含水采油期，水平井一般推荐采用分段调流控水装置进行调流控水完井。然而，分段调流控水完井中，需采用封隔器对水平井筒进行分段。

目前，由于调流控水工具串应用的长度较长，调流控水工具串不能实现内外的密封，且使用的分段封隔器通常采用遇油遇水膨胀封隔器。然而，遇油遇水膨胀封隔器存在反应时间慢，耐密封压差较小等问题，并且调控控水管柱较长，调流控水装置不能内外密封。

技术实现要素：

针对如上所述的技术问题，本实用新型旨在提出一种调流控水装置。这种调流控水装置设有调流控水单元和辅助工具，其通过辅助工具能够有效打压坐封调流控水单元中的液压封隔器，从而通过液压封隔器实现水平井筒的分段封隔。液压封隔器能够有效缩短封隔的反应时间，显著提高封隔器的封隔效果，有效保证了该调流控水装置的耐密封压差。该调流控水装置能够应用于多种不同的复杂井况，并且能够有效提高水平井的增产效果。

为此，根据本实用新型，提出了一种调流控水装置，包括：设置在井筒中的调流控水基管；若干设置在井筒中的水平段的调流控水单元，所述调流控水单元包括：间隔开设置在所述调流控水基管上的第一密封外筒和第二密封外筒；设置在所述调流控水基管上且处于所述第一密封外筒和第二密封外筒之间的封隔器；以及设置在所述调流控水基管内且处于所述第二密封外筒下游的调流控水筛管；用于打压坐封所述封隔器的辅助工具，所述辅助工具包括：同心设置在所述调流控水基管中的打压作业管柱；以及间隔开设置在所述打压作业管柱尾端的第一内密封件和第二内密封件；其中，所述第一内密封件和第二内密封件能够分别与所述调流控水单元中的所述第一密封外筒和第二密封外筒形成密封配合，从而在对应的所述调流控水单元中形成用于容纳流体以坐封对应的所述封隔器的密封空间。

在一个优选的实施例中，所述第一密封外筒和第二密封外筒的内径小于所述调流控水基管的内径。

在一个优选的实施例中，所述第一密封件与第二密封件的间距与所述第一密封外筒和第二密封外筒的间距对应相等。

在一个优选的实施例中，所述第一、第二密封件的外径大于对应的所述第一、第二密封外筒的内径，且小于所述调流控水基管的内径。

在一个优选的实施例中，所述封隔器为液压封隔器。

在一个优选的实施例中，若干所述调流控水单元均匀间隔开分布在井筒中的水平段。

在一个优选的实施例中，在所述打压作业管柱上的处于所述第一内密封件和第二内密封件之间设有注压孔。

在一个优选的实施例中，在所述打压作业管柱尾端设有用于密封所述打压作业管柱尾端的堵头。

在一个优选的实施例中，所述调流控水基管通过悬挂封隔器悬挂在竖直井筒段。

在一个优选的实施例中，所述打压作业管柱在井口处设有用于连接外部压力源的连接接头。

附图说明

下面将参照附图对本实用新型进行说明。

图1显示了根据本实用新型的调流控水装置的结构。

在本申请中，所有附图均为示意性的附图，仅用于说明本实用新型的原理，并且未按实际比例绘制。

具体实施方式

下面通过附图来对本实用新型进行介绍。

需要说明的是，在本申请中，在将调流控水装置下放到井筒中时，处于靠近井口的一端定义为“上游端”或者相似用语，而将处于远离井口的一端定义为“下游端”或者相似用语。

图1显示了根据本实用新型的调流控水装置100的结构。如图1所示，该调流控水装置100包括设置在井筒中的调流控水基管5。调流控水基管5处于井筒的水平段，且调流控水基管5的上端通过悬挂封隔器3悬挂在井筒中的竖直段。

根据本实用新型，调流控水装置100还包括调流控水单元110。如图1所示，调流控水单元110设置在井筒的水平段。在井筒的水平段设有若干个调流控水单元110，且调流控水单元110均匀间隔开分布。由此，将水平井筒从远离井口到靠近井口依次分段，且依次定义为第一级水平分段、第二级水平分段直至第N级水平分段，每个分段包括一个调流控水短节110。其中，水平井筒的水平分段数取决于水平井的长度以及优化的分段数。

如图1所示，以靠近井口的第一级水平分段中的调流控水单元110为例，对调流控水单元110加以说明。调流控水单元110包括间隔开设置在调流控水基管5上的第一密封外筒111和第二密封外筒112，第一密封外筒111和第二密封外筒112结构相同，且第二密封外筒112处于远离井口端。在第二密封外筒112的下游端设有调流控水筛管114，调流控水筛管114设置在调流控水基管5内。调流控水筛管114用于对水平井筒进行调流控水，从而缓解水平井筒中部的水的局部锥进。在调流控水基管5上还设有封隔器113，在一个实施例中，封隔器113采用液压封隔器。该液压封隔器处于在第一密封外筒111和第二密封外筒112的中间位置。各段调流控水单元110均安装到调流控水基管5上时，不同分段的调流控水单元110中的封隔器113处于不同分段中的调流控水筛管114的中间。施工过程中，通过对封隔器113增压直至达到封隔器113的设定膨胀坐封压力，使得该封隔器113受压膨胀，并在调流控水基管5与裸眼井壁或套管4之间形成坐封，从而通过每一级分段中的封隔器113，实现水平井筒的分段封隔。

在本实施例中，每一级调流控水单元110中的第一密封外筒111和第二密封外筒112均连接在调流控水基管5上，安装在对应分段的封隔器113的上下两端，且距离对应分段的封隔器113的上下距离一致。第一密封外筒111和第二密封外筒112的内径小于调流控水基管5的内径。

根据本发明，调流控水装置100还包括用于打压坐封封隔器113的打压辅助工具120。如图1所示，打压辅助工具120包括打压作业管柱121。打压作业管柱121同心设置在调流控水基管5内。在打压作业管柱121的远离井口的尾端设有堵头122，堵头122用于方便打压作业管柱121的下入，以及用于密封作业管柱121的尾端。同时，在打压作业管柱121的处于井口端的一端设有外部压力源连接管1，其处于打压作业管柱121的井口上部位置，用于连接注液增压装置。

如图1所示，在打压作业管柱121的靠近尾部处设有第一内密封件123和第二内密封件124。第一内密封件123和第二内密封件124间隔开设置，且间隔的距设置成与设置在调流控水基管5上的第一密封外筒111和第二密封外筒112之间的间距相等。同时，打压作业管柱121上设有注压孔125，且注压孔125设置在第一内密封件123和第二内密封件124之间。在本实施例中，第一内密封件123和第二内密封件124的内径分别设置成略大于第一密封外筒111和第二密封外筒112的内径，而小于调流控水基管5的内径。

在打压过程中，分步上提打压作业管柱121。打压坐封第一级调流控水单元110中的封隔器113时。当第一级调流控水单元110中的第一内密封件123和第二内密封件124分别与第一密封外筒111和第二密封外筒112重合时，且形成过盈配合，从而实现了第一密封外筒111与第一内密封件123之间的密封，及第二密封外筒112与第二内密封件123之间的密封。在一个实施例中，第一密封外筒111和第二密封外筒112的内部设有圆倒角，其方便第一内密封件123和第二内密封件124的插入和拔出。由此，能够实现第一密封外筒111和第二密封外筒112、打压作业管柱121与调流控水基管5的环空空间的密封。此时，注压孔125处于密封的环空空间内，由此，打压作业管柱121内的流体能够通过注压孔125流出进入到密封空间中，连续打压作业管柱121内的流体，使流体作用到密封的环状空间接触的相对应的封隔器113上，从而实现了对封隔器113的受压膨胀以及坐封。依次上提打压作业管柱121，实现从第一级到第N级中的封隔器113的打压坐封。

根据本实用新型的调流控水装置100，该调流控水装置100包括调流控水单元110和辅助工具120，其通过辅助工具120能够有效打压坐封调流控水单元110中的液压封隔器，从而通过液压封隔器实现水平井筒的分段封隔。液压封隔器的使用有效缩短了封隔器的封隔反应时间，显著提高了封隔器的封隔效果，保证了该调流控水装置100的耐密封压差。该调流控水装置100能够应用于多种不同的复杂井况，并且能够有效提高水平井的增产效果。

最后应说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施方案而已，并不构成对本实用新型的任何限制。尽管参照前述实施方案对本实用新型进行了详细的说明，但是对于本领域的技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。