一种水平井精细化分段控水完井结构的制作方法

1.本发明涉及石油天然气开采技术领域，更具体地说涉及一种水平井精细化分段控水完井结构。


背景技术：

2.在石油天然气开发过程中，特别在海上油气开发中，为增加产层的泄油面积，提高油藏开采效率，常采用水平井的方式进行开发。由于水平段钻遇储层的非均质性，使得水平井某点或某几个点局部出水，随着开采的进行，将造成井筒的水淹，严重时将导致井筒报废。为了缓解由于原油和地层水的粘度差异大造成的水平井含水上升较快的问题，在完井管柱上常设置封隔器对水平井筒进行分段处理，在限制地层水的轴向窜流的同时，根据不同层位的产层性质设置不同数量的调流控水阀，调节油水边界能够均衡地向水平井筒推进，最大限度地延长水平井的开采周期。但由于封隔器外径较大、长度较长，过多的封隔器会造成完井管柱的刚性强、摩阻大，管柱安装难度大，使得封隔器的数量不会太多。因此，采用封隔器进行封隔的水平井筒的各段空腔通常为几十米甚至上百米。由于分段精度较低，每段空腔过长，每段空腔内地层的渗透率和孔隙度等物性参数差别大，每段空腔内有的小段在出水，有的小段在出油，不便于通过调流控水阀进一步分段控制，控水效果就不会太好。另外，封隔器在使用中容易出现失效或损坏情况，或井壁存在较大变形，也会影响到封隔器的封隔效果。


技术实现要素：

3.本发明克服了现有技术中的不足，现有的采用封隔器对水平井筒分段的方式存在分段精度低，每段空腔过长，每段空腔内地层的渗透率和孔隙度等物性参数差别大的问题，提供了一种水平井精细化分段控水完井结构，通过在常规筛管防砂完井管柱中，下入由定位密封、油管、密封短节、调流控水阀及配长用短油管、丝堵组成的控水中心管柱，通过密封短节与每根筛管自身的上下盲管段密封，实现精细化分段的目的，密封短节之间连接有调流控水阀，可根据产层的需要，配备不同数量的调流控水阀，实现每根筛管独立成段，使得水平井分段精度大大提高，控水效果明显增强。
4.本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
5.一种水平井精细化分段控水完井结构，包括水平井筒、顶部封隔器、盲管、筛管、盲堵、定位密封、油管、控水中心管柱和丝堵，筛管上部盲管段、筛管过滤段和筛管下部盲管段由所述盲管向所述盲堵方向依次相连形成筛管段，由多个所述筛管段首尾相连形成所述筛管，所述筛管的基管径向厚度等于所述盲管和所述盲堵的径向厚度，所述盲管、所述筛管和所述盲堵共同构成防砂管柱，所述防砂管柱设置在所述水平井筒内并通过所述顶部封隔器与所述水平井筒固定连接，在所述防砂管柱和所述水平井筒之间形成一环形空间，在所述环形空间内填充有砾石充填层，密封短节、调流控水短节和油管短节由所述油管向所述丝堵方向依次相连形成控水中心管柱段，由多个所述控水中心管柱段首尾相连形成所述控水
中心管柱，所述油管、所述控水中心管柱和所述丝堵共同构成中心管柱，所述中心管柱设置在所述防砂管柱内并通过所述定位密封与所述防砂管柱固定连接，所述控水中心管柱段与所述筛管段一一对应设置。
6.在所述调流控水短节上设置有调流控水阀，所述调流控水阀的数量能够根据产层的需要来进行配备以实现控水增油的目的，所述调流控水阀的数量为1-15个。
7.所述调流控水阀采用流体选择性控制阀。
8.所述密封短节的长度为0-0.6m(不包括0)，所述密封短节的最大外径不大于与其连接的油管或油管短节的接箍外径，胀封后的密封短节与筛管上部盲管段和筛管下部盲管段相配合，以达到分段密封的目的。
9.所述油管短节用于配长中心管柱，保证密封短节与筛管上部盲管段和筛管下部盲管段的长度和位置相匹配。
10.所述定位密封的尾端插入所述顶部封隔器的密封筒内以实现密封目的，所述定位密封的尾端与所述中心管柱的首端紧固连接。
11.所述定位密封的尾端通过螺纹与所述中心管柱的首端和所述丝堵紧固连接。
12.所述定位密封的定位密封胶皮与所述顶部封隔器的密封筒之间配合进行密封。
13.所述水平井筒由技术套管和裸眼井壁组成，所述防砂管柱通过所述顶部封隔器与所述技术套管紧固连接，所述筛管、所述盲管和所述盲堵设置在所述裸眼井壁内。
14.所述防砂管柱通过螺纹与所述顶部封隔器和所述盲堵紧固连接。
15.所述顶部封隔器和所述技术套管之间形成一环形空间，在所述环形空间的顶端通过顶部封隔器胶皮与所述技术套管内壁配合进行密封，并通过顶部封隔器卡瓦将所述顶部封隔器锚定在所述技术套管之上。
16.本发明的有益效果为：筛管、盲管和盲堵首尾相连后形成防砂管柱，由于筛管的基管、盲管和盲堵的径向厚度一致，使得最终得到的防砂管柱的内壁光滑，减小了中心管柱下入防砂管柱内的阻力；利用特殊设计的密封短节取代封隔器，可以与每根筛管自身的上部盲管段和下部盲管段配合，实现密封分段，提高水平井分段的精度，最大限度地提高分段控水效果，延缓水平井见水时间，即使部分密封短节由于开采时间的延长而失效，其分段控水精度仍大于常规封隔器分段控水精度，提高工艺使用寿命。
附图说明
17.图1是本发明的结构示意图；
18.图中：1为技术套管；2为顶部封隔器；2-1为顶部封隔器胶皮及卡瓦；3为砾石充填层；4为定位密封；4-1为定位密封胶皮；5为盲管；6为油管；7为密封短节；8为调流控水阀；9为筛管；9-1为筛管上部盲管段；9-2为筛管过滤段；9-3为筛管下部盲管段；10为油管短节；11为丝堵；12为盲堵；13为裸眼井壁；14为调流控水短节。
具体实施方式
19.下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
20.实施例一
21.一种水平井精细化分段控水完井结构，包括水平井筒、顶部封隔器2、盲管5、筛管
9、盲堵12、定位密封4、油管6、密封短节7、控水中心管柱、油管短节10和丝堵11，盲管5、筛管9和盲堵12共同构成防砂管柱，防砂管柱设置在水平井筒内并通过顶部封隔器2与水平井筒固定连接，在防砂管柱和水平井筒之间形成一环形空间，在环形空间内填充有砾石充填层3，筛管上部盲管段9-1、筛管过滤段9-2和筛管下部盲管段9-3由盲管5向盲堵12方向依次相连形成筛管段，由多个筛管段首尾相连形成筛管9，筛管9的基管径向厚度等于盲管5和盲堵12的径向厚度，油管6、密封短节7、调流控水短节14、油管短节10和丝堵11共同构成中心管柱，中心管柱设置在防砂管柱内并通过定位密封4与防砂管柱固定连接，密封短节7、调流控水短节14和油管短节10由油管6至丝堵11方向依次相连形成控水中心管柱段，由多个控水中心管柱段首尾相连形成控水中心管柱，控水中心管柱段与筛管段一一对应设置。
22.实施例二
23.在实施例一的基础上，在调流控水短节14上设置有调流控水阀8，调流控水阀8的数量能够根据产层的需要来进行配备以实现控水增油的目的，调流控水阀8的数量为1-15个。
24.调流控水阀8采用流体选择性控制阀。
25.密封短节7的长度为0-0.6m(不包括0)，密封短节7的最大外径不大于与其连接的油管或油管短节的接箍外径，胀封后的密封短节7与筛管上部盲管段9-1和筛管下部盲管段9-3相配合，以达到分段密封的目的。
26.油管短节10用于配长中心管柱，保证密封短节7与筛管上部盲管段9-1和筛管下部盲管段9-3的长度和位置相匹配。
27.定位密封4的尾端插入顶部封隔器2的密封筒内以实现密封目的，定位密封4的尾端与中心管柱的首端紧固连接。
28.定位密封4的尾端通过螺纹与中心管柱的首端和丝堵11紧固连接。
29.定位密封4的定位密封胶皮4-1与顶部封隔器2的密封筒之间配合进行密封。
30.实施例三
31.在实施例二的基础上，水平井筒由技术套管1和裸眼井壁13组成，防砂管柱通过顶部封隔器2与技术套管1紧固连接，筛管9、盲管5和盲堵12设置在裸眼井壁13内。
32.防砂管柱通过螺纹与顶部封隔器2和盲堵12紧固连接。
33.顶部封隔器2和技术套管1之间形成一环形空间，在环形空间的顶端通过顶部封隔器胶皮与技术套管1内壁配合进行密封，并通过顶部封隔器卡瓦将顶部封隔器2锚定在技术套管1之上。
34.如图1所示，在防砂管柱中下入由油管6、密封短节7、调流控水阀8、油管短节10、丝堵11组成的中心管柱，其中调流控水阀的数量可根据产层的需要配备，通过调节油管短节10的个数和长度，配长中心管柱，使得在整个筛管段，密封短节7可以与每根筛管的筛管上部盲管段9-1和筛管下部盲管段9-3密封配合，实现每根筛管独立成段的目的，大幅增加防砂管柱内分段的数量，做到精细化分段控水增油，即使部分密封短节由于开采时间的延长而失效，其分段控水精度仍大于常规封隔器分段控水精度，提高控水工艺有效期。
35.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。