专利名称：一种高效控流筛管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田开采领域用筛管，特别涉及一种高效控流筛管。
背景技术：
在石油开采作业中，筛管(又称防砂管)用于油井、气井、水平井直 井及定向井的防砂过滤。开采作业时，将筛管下入油井中，筛管和井壁之 间有一环空。筛管包括有一基管，在基管上均匀分布有通孔作为基管的入 口，基管外套装有过滤套，基管与过滤套之间的环缝为导流层。
大部分油藏的开发是通过水将油往油井驱动，使原油从油藏深部流向 井中，从而采到地面。
实际原油在油藏中的粘度大部分在5-300厘泊，水在油藏中的粘度约 小于1厘泊。由于水的粘度远远小于原油，原油的开采中存在非常严重的 油井出水问题。
如水平井有300米水平^:,认为水平l殳为生产,殳，原油地下粘度为100 厘泊，水粘度为l厘泊，油水粘度比为100。假设在300米水平段中有30 米筛管和7jc接触，该30米就为出水段，由于30米出水段的存在，油井出 液的含水率就达到90%,如粘度比为300,含水率就达到95%。由此可见 由于')由藏的高油水粘度比导致的大量出水严重影响了油田的经济效益。控 制油水粘度差引起的高含水是控水的一个最重要的方面，特别是要控制水 接触到筛管后水的进入量。
同样，由于气和蒸汽的粘度远远小于原油的粘度，气驱油和蒸汽驱油 开采原油也存在气和蒸汽大量产出、进而严重减少产油量，降低采收率的 问题。
目前有一种使用控流筛管来解决以上问题的方法，控流筛管是在筛管 上增加控流装置，该方法是在井中下入控流筛管和封隔器。封隔器将生产 段封隔为独立的几段，即独立的单元，其中一段产出的水不会通过筛管和井壁的环空窜到其他单元。当出水段出水后，由于水的粘度低，通过地层 渗流的流量会很多倍地大于油的流量，水流量增加时，控流筛管的控流装 置流动阻力会增加，进而在一定程度上限制了水流量的上升幅度，达到一 定程度地降低含水率的目的。
但现有的控流筛管要么对水的控流效果不好，要么大大地降低了油的 产量，要么出现堵塞和控流性能随时间快速下降的问题。对水接触筛管后 的控水效果不甚理想。
还有一种控水方法是在基管入口安装一个或几个相互并联的喷嘴，流 体通过喷嘴进入基管内。这种方法要提高流动阻力，只有通过减少喷嘴的 孔径。但减少喷嘴的孔径会带来喷嘴易磨损的问题，喷嘴磨损后，流量变 化很大。减少喷嘴的孔径带来的另一个问题是喷嘴堵塞的问题。 一旦堵塞
后，筛管就不出油，这样的问题是很严重。油井的生产时间要求达到2-20
年，所以筛管喷嘴的耐磨防堵要求^艮高。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有技术的缺陷，提供一 种高效控流筛管，它能够很好地决现有技术中存在的油藏的高油水粘度比 导致的大量出水问题，满足实际油田要求。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案
本实用新型一种高效控流筛管，所述筛管包括有一基管，所述基管上 设置有基管入口，基管外套装有过滤套，基管与过滤套之间的环缝为导流 层；所述筛管上设置有控流装置，所述控流装置的入口与导流层相通，控 流装置的出口与基管入口相通。
所述控流装置包括控流流道，所述控流流道由多个流动单元串联而 成，每个流动单元由一个小孔道和一个大孔道相互串联构成，流动单元的 数量在2-500或500以上。
所述控流流道的上游和下游均设置有过滤装置。过滤装置可以更好地 防止控流流道的阻塞。
所述大孔道和d 、孔道的孔道截面形状是不规则的形状。所述大孔道和、孔道的孔道截面形状是^L则的形状。
所述大孔道和小孔道都为圆柱型的孔道。
所述流动单元中大孔道和小孔道的截面积比值大于1.5;小孔道的孔 径为0.6-9mm;小孔道的孔长与孔径之比小于10;大孔道的孔长与孔径之 比大于0.3。
所述小孔道的孔型为直孔、斜孔或错位孔；所述斜孔为小孔道轴线和 大孔道轴线之间有一个5-60。的夹角；所述错位孔为相邻的两个小孔道都 为直孔，两者孔道轴线相互平行但不在同一直线上。
所述控流流道内表面采用金刚石、硬质合金、陶资或耐磨材料。
所述基管和过滤套之间有支撑物。
所述过滤套外套装有外保护套。
使用时，通过筛管端环将过滤套两端与外部隔离，流体只能通过过滤 套才能进入导流层。由于导流层与控流装置的入口相通，控流装置的出口 与基管入口相通，因而在采油生产过程中，流体流过的路线依次是过滤套、 导流层、控流装置入口、控流装置、控流装置出口、基管入口进入基管。 这是唯一 的路径，除此之外流体没有其他路径从筛管外流入基管里。
本实用新型所述控流流道为由多个流动单元串4关而成，每个流动单元 由一个小孔道和一个大孔道相互串联构成，流动单元的数量在2-500或500 以上。这样使流体在控流装置内部的控流流道内存在多次加速和减速，加 速过程将流体的压能转为动能，减速过程将动能变为热能，消耗了流体的 能量，由于存在速度有小幅度的增加时动能会有大幅度的增加的特性，这 样使得其控流效果非常好。而且，由于动能和流体的粘度无关，所以粘度
远远高于水的原油通过本实用新型控流流道时，原油的流动阻力不高于或 仅略高于水通过流道时的流动阻力，所以，本实用新型控流装置对油的产
量的减少的幅度很小，这样可以在一定程度上起到控制流量较大变化的作
用，达到控流的目的。
本实用新型多个流动单元串联而成的控流流道比一个或多个相互并
联的喷嘴在控制流量方面有很大的优点。在相同控流能力下，本实用新型多个串联的流动单元的最小孔径比一个或多个相互并联的喷嘴的最小孔 径大的多，这样就解决了控流流道易磨损的问题，避免了因流道磨损而引 起的控流能力的下降，同时也解决了流道易堵塞的问题。
通过综合试验装置上的测试表明，在油水粘度比比较大的情况下，下 入本实用新型筛管，产水量下降幅度大，产油量下降程度很小。在油水界 面达到筛管前流体沿生产段各处流速基本相同，有控制油水前沿的均匀推
进、延緩见水时间的作用；综合起来提高油田采收率，给油田带来很好的 经济效益。
本实用新型所述高效控流筛管同时也适用于蒸汽驱油、气驱油等低粘 度介质驱高粘度油的采油生产情况。
图l是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型所述不规则形状的控流流道结构示意图。
图3是本实用新型所述大孔道和小孔道都为圆柱型的孔道的控流流道 结构示意图。
图4本实用新型所述斜孔控流流道结构示意图。
图5是本实用新型所述错位孔控流流道结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图 对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图l所示，本实用新型一种高效控流筛管，所述筛管包括有一基管 1，所述基管上设置有基管入口 11,基管外套装有过滤套2，基管与过滤 套之间的环缝为导流层3;所述筛管上设置有控流装置4,所述控流装置 的入口 41与导流层相通，控流装置的出口 42与基管入口相通。
如图2、图3、图4和图5所示，所述控流装置包括控流流道，所述 控流流道由多个流动单元串联而成，每个流动单元由一个小孔道44和一 个大孔道43串联构成，流动单元的tt量在2-500或500以上。
所述控流流道的上游和下游均设置有过滤装置。过滤装置可以更好地防止控流流道的阻塞。
如图2所示，所述大孔道和小孔道的孔道截面形状可以是不规则的形
状。或者如图3、图4和图5所示，所述大孔道和小孔道的孔道截面形状 是规则的形状。如图3所示，所述大孔道和小孔道都为圓柱型的孔道。
所述流动单元中大孔道和小孔道的截面积比值大于1.5;小孔道的孔 径为0.6-9mm;小孔道的孔长与孔径之比小于10;大孔道的孔长与孔径之 比大于0.3。
所述小孔道的孔型为直孔、斜孔或错位孔；如图3所示，所述斜孔为 小孔道轴线和大孔道轴线之间有一个5-60。的夹角；如图4所示，所述错 位孔为相邻的两个小孔道都为直孔，两者孔道轴线相互平行但不在同一直 线上。
所述控流流道内表面采用金刚石、硬质合金、陶资或耐磨材料。 如图1所示，所述基管和过滤套之间有支撑物6。为了防止过滤套和 基管之间的导流层受外力变窄，在基管和过滤套之间有支撑物。支撑物一 种是相间的基本平行的条带状，使导流层具有轴向导流作用， 一种可以为 点状的。
如图l所示，所述过滤套外套装有外保护套5。
使用时，通过筛管端环将过滤套两端与外部隔离，流体只能通过过滤 套才能进入导流层。由于导流层与控流装置的入口相通，控流装置的出口 与基管入口相通，因而在采油生产过程中，流体流过的路线依次是过滤套、 导流层、控流装置入口、控流装置、控流装置出口、基管入口进入基管。 这是唯一的路径，除此之外流体没有其他路径从筛管外流入基管里。
本实用新型所述控流流道为由多个流动单元串联而成，每个流动单元 由 一个小孔道和一个大孔道相互串联构成，流动单元的数量在2-500或500 以上。这样使流体在控流装置内部的控流流道内存在多次加速和减速，加 速过程将流体的压能转为动能，减速过程将动能变为热能，消耗了流体的 能量，由于存在速度有小幅度的增加时动能会有大幅度的增加的特性，这 样使得其控流效果非常好。而且，由于动能和流体的粘度无关，所以粘度远远高于水的原油通过本实用新型控流流道时，原油的流动阻力不高于或 仅略高于水通过流道时的流动阻力，所以，本实用新型控流装置对油的产 量的减少的幅度很小，这样可以在一定程度上起到控制流量较大变化的作 用，达到控流的目的。
本实用新型多个流动单元串联而成的控流流道比一个或多个相互并 联的喷嘴在控制流量方面有很大的优点。在相同控流能力下，本实用新型 多个串联的流动单元的最小孔径比一个或多个相互并联的喷嘴的最小孔 径大的多，这样就解决了控流流道易磨损的问题，避免了因流道磨损而引 起的控流能力的下降，同时也解决了流道易堵塞的问题。
通过综合试验装置上的测试表明，在油水粘度比比较大的情况下，下 入本实用新型筛管，产水量下降幅度大，产油量下降程度4艮小。在油水界 面达到筛管前流体沿生产段各处流速基本相同，有控制油水前沿的均匀推
进、延緩见水时间的作用；综合起来提高油田采收率，给油田带来很好的
经济效益。
本实用新型所述高效控流筛管同时也适用于蒸汽驱油、气驱油等低粘 度介质驱高粘度油的采油生产情况。
本实用新型的使用过程是，先根据油藏地质情况和初期投产的产量设 定控流装置中流动单元的个数、小孔孔径、大孔孔径及孔型，然后按下井 管柱要求，将本实用新型筛管置于井中，并配有封隔器等封隔装置，就能 够达到较好控水的作用。如地层砂大量产出能够把筛管外的筛管和井壁之 间的环空一定程度的堵塞，即将筛管外的窜流通道一定程度上堵塞了，就 不需要人为的封隔措施。另一种将水平l爻筛管和井壁之间的环空封隔的方 法是在环空内充填满固体颗粒。固体颗粒的流动阻力会达到4艮好的防止水 轴向窜流的目的，这时筛管管柱上有一定数量的盲管。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型， 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。
权利要求1、一种高效控流筛管，所述筛管包括有一基管，所述基管上设置有基管入口，基管外套装有过滤套，基管与过滤套之间的环缝为导流层；其特征在于所述筛管上设置有控流装置，所述控流装置的入口与导流层相通，控流装置的出口与基管入口相通。
2、 如权利要求1所述的高效控流筛管，其特征在于所述控流装置 包括控流流道，所述控流流道由多个流动单元串联而成，每个流动单元由 一个小孔道和一个大孔道相互串联构成，流动单元的数量在2-500或500 以上。
3、 如权利要求2所述的高效控流筛管，其特征在于所述控流流道 的上游和下游均设置有过滤装置。
4、 如权利要求3所述的高效控流筛管，其特征在于所述大孔道和 小孔道都为圓柱型的孔道。
5、 如权利要求2-4之任一所述的高效控流筛管，其特征在于所述 流动单元中大孔道和小孔道的截面积比值大于1.5;小孔道的孔径为 0.6-9mm;小孔道的孔长与孔径之比小于10;大孔道的孔长与孔径之比大 于0.3。
6、 如权利要求5所述的高效控流筛管，其特征在于所述小孔道的 孔型为直孔、斜孔或错位孔；所述斜孔为小孔道轴线和大孔道轴线之间有 一个5-60°的夹角；所述错位孔为相邻的两个小孔道都为直孔，两者孔道 轴线相互平行但不在同一直线上。
7、 如权利要求6所述的高效控流筛管，其特征在于所述控流流道 内表面采用金刚石、硬质合金、陶瓷或耐磨材料。
8、 如权利要求7所述的高效控流筛管，其特征在于所述基管和过滤套之间有支撑物。
9、 如权利要求8所述的高效控流筛管，其特征在于所述过滤套外套装有外保护套。
专利摘要本实用新型公开了一种高效控流筛管，所述筛管包括有一基管，所述基管上设置有基管入口，基管外套装有过滤套，基管与过滤套之间的环缝为导流层；所述筛管上设置有控流装置，所述控流装置的入口与导流层相通，控流装置的出口与基管入口相通。在油水粘度比比较大的情况下，下入本实用新型筛管，产水量下降幅度大，产油量下降程度很小。在油水界面达到筛管前流体沿生产段各处流速基本相同，有控制油水前沿的均匀推进、延缓见水时间的作用。
文档编号E21B43/08GK201318155SQ20082018093
公开日2009年9月30日 申请日期2008年12月10日 优先权日2008年12月10日
发明者娜 房, 裴柏林 申请人:安东石油技术(集团)有限公司