一种存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法 |
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| 申请号 | CN200910250793.1 | 申请日 | 2009-12-11 | 公开(公告)号 | CN101705810A | 公开(公告)日 | 2010-05-12 |
| 申请人 | 安东石油技术(集团)有限公司; | 发明人 | 裴柏林; 薛泳; 章诵梅; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种存在多孔管的油气井的控流 过滤器 管柱分段控流方法，步骤为：1)在多孔管内通过下入管柱下入一个控流过滤器管柱；2)向控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内注入携带防窜流封隔颗粒的携粒液；防窜流封隔颗粒同时在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空内堆积、填充并充满控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空；3)封闭填充满防窜流封隔颗粒的控流过滤器管柱和多孔管之间的环空。本发明方法能够利用防窜流封隔颗粒同时填充多孔管和控流过滤器管柱之间的环空及井壁和多孔管之间的环空，可以实现很好的封隔目的，达到很好的控流过滤器管柱在有多孔管的井中的分段控流的效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法，已下入多孔管油气井包括油气井井壁和下入油气井内的多孔管，所述多孔管靠近井口一端和井壁之间固定连接，多孔管与井壁之间形成一个环空； |
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| 说明书全文 | 一种存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法技术领域背景技术[0002] 在油气井生产过程中，无论是直井还是水平井，由于油藏的非均质特性，都需要将油气井封隔成多个相对独立的区域来进行生产。这里的油气井生产包括油气井生产过程中流体的产出和注入，如石油开采，或者，如在生产过程中向地层注入水，汽，提高油田采收率的化学剂生产等，还包括一些作业过程中向地层注酸液等。 [0003] 将油气井封隔成多个相对独立的区域来进行生产通常采用分段控制流量的装置和将油气井的生产段沿油气井轴向分隔成几个流动单元的装置相结合方法，如控流过滤器管柱加封隔器的方法。 [0004] 目前一种油气井的完井方式是在裸眼井中下入多孔管，多孔管和井壁之间没有充填水泥等物来固封多孔管和裸眼井壁的环空。这种完井方式的优点是成本低，缺点是该环空成为流体窜流的通道，给以后生产带来分段流动控制无法实现的问题。多孔管上每米设置有几个到几十个孔径为10mm左右的孔，多孔管在油气井中主要是用于对井壁的支撑，防止井内的块状物进入多孔管内，以保证整个油气井流动通道不被块状物堵塞，和支持井壁的作用。 [0005] 图1所示为已下入多孔管的油气井的结构。图1中1为油气井井壁，2为多孔管，3为多孔管与井壁之间的环空，4为悬挂多孔管的封隔器。 [0006] 目前在很多油气井中分段流量控制生产实现的方式是在井内生产段内下入控流过滤器管柱，通过控流过滤器管柱加封隔器的方式将控流过滤器管柱和井内生产段之间的环空进行有效地封隔，即将流体在控流过滤器管柱外的轴向窜流通道堵塞上，就能够达到较好的分段流量控制生产的作用。 [0007] 但是，如图2所示，现有已下入打孔管的油气井中，打孔管与井壁之间存在环空而没有进行封隔，由于打孔管和井壁之间存在环空形成轴向窜流通道，破坏了打孔管内控流过滤器管柱与打孔管之间的封隔效果，不能达到很好的控水的目的。图2中，1为油气井井壁，2为打孔管，3为打孔管与井壁之间的环空，4为悬挂打孔管的封隔器，5为控流过滤器管柱，6为控流过滤器管柱上的控流过滤器，7为设置在控流过滤器管柱和打孔管之间的环空内的封隔器，8为悬挂控流过滤器管柱的封隔器。图中箭头方向表示流体窜流方向。如图2所示，地层中的流体通过井壁进入井壁和打孔管之间的环空内，在井壁和打孔管之间的环空内形成轴向窜流，再进入控流过滤器管柱内。破坏了打孔管内控流过滤器管柱与打孔管之间封隔器的封隔效果，不能达到很好的控水的目的。 发明内容[0008] 本发明需要解决的技术问题就在于提供一种存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法，它利用防窜流封隔颗粒同时填充多孔管和控流过滤器管柱之间的环空及井壁和多孔管之间的环空，可以实现很好的封隔目的，从而达到很好的分段控流生产的效果。 [0009] 为解决上述问题，本发明采用如下技术方案： [0010] 本发明一种存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法，已下入多孔管油气井包括油气井井壁和下入油气井内的多孔管，所述多孔管靠近井口一端和井壁之间固定连接，多孔管与井壁之间形成一个环空； [0011] 所述控流过滤器管柱分段控流包括下列步骤： [0012] 1)、下入控流过滤器管柱：在多孔管内通过下入管柱下入一个控流过滤器管柱，所述控流过滤器管柱上设置有控流过滤器，所述控流过滤器管柱靠近井口的一段和井壁之间固定连接，控流过滤器管柱和多孔管之间形成一个环空； [0013] 2)、填充防窜流封隔颗粒：向控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内注入携带防窜流封隔颗粒的携粒液；携粒液携带防窜流封隔颗粒通过多孔管上的孔同时进入多孔管和井壁之间的环空内，防窜流封隔颗粒同时在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空内堆积、填充并充满控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空，一部分携粒液进入控流过滤器并返回地面，还有一部分携粒液通过井壁渗入地层； [0014] 3)、封闭：封闭填充满防窜流封隔颗粒的控流过滤器管柱和多孔管之间的环空； [0015] 4)、脱开连接控流过滤器管柱的下入管柱，形成在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内及多孔管和井壁之间的环空内同时填充满防窜流封隔颗粒的完井结构。 [0016] 所述携带防窜流封隔颗粒的携粒液为水或水溶液。 [0018] 所述防窜流封隔颗粒为平均粒径为0.05-1.0mm、密度为0.8-1.4g/cm3的高分子聚合物颗粒。 [0019] 所述防窜流封隔颗粒为平均粒径为0.1-0.5mm、密度为0.94-1.06g/cm3的高分子聚合物颗粒。 [0020] 所述防窜流封隔颗粒为平均粒径为0.1-0.5mm、密度为0.90-0.98g/cm3的高密度聚乙烯颗粒。 [0021] 所述防窜流封隔颗粒为平均粒径为0.05-1.0mm、密度为0.96-1.06g/cm3的苯乙烯和二乙烯苯交联共聚物颗粒。 [0022] 所述防窜流封隔颗粒为平均粒径为0.05-1.0mm、密度为0.8-1.2g/cm3的聚丙烯和聚氯乙烯高分子聚合物颗粒。 [0023] 本发明所述颗粒密度为颗粒真实密度，不是颗粒堆积密度。 [0024] 本发明利用密度为1g/cm3左右的水或水溶液作为携粒液携带防窜流封隔颗粒，因而，本发明选择密度和携粒液的密度几乎相等的防窜流封隔颗粒，这样携粒液就可以很容易地携带防窜流封隔颗粒填充到控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空内，防窜流封隔颗粒同时在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空内堆积、填充并充满控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空，一部分携粒液进入控流过滤器并返回地面，还有一部分携粒液通过井壁渗入地层；最终形成在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内及多孔管和井壁之间的环空内同时填充满防窜流封隔颗粒的完井结构。防窜流封隔颗粒充填紧实，几乎没有窜槽。结合控流过滤器管柱可有效地将油气井封隔成多个相对独立的区域来进行油气井生产，达到流量控制目的，便于流量分段管理，对油气井生产带来好的效果，如提高油气井生产效率等。 [0025] 而且，即使防窜流封隔颗粒充填后仍有有窜槽，生产中很小流量的液体的轴向窜流就会带动防窜流封隔颗粒产生移动，往窜槽方向堆积并堆积满窜槽，从而达到很好的防窜流封隔效果，结合控流过滤器管柱实现油气井控流过滤器管柱分段控流目的。 [0026] 地层流体在防窜流封隔颗粒堆积而成的介质中的流动是一种渗流。根据渗流力学原理，渗流阻力的大小与渗流路程成正比，与渗流面积成反比。由于防窜流封隔颗粒的堆积体为厚度薄、断面小、轴向长度大，地层流体在防窜流封隔颗粒中沿油气井轴向窜流的流动阻力很大；而沿油气井径向流动，渗流面积大、距离短、流动阻力很小。堆积体中沿油气井轴向流动数米至数十米的流动阻力比沿油气井径向流动几厘米的流动阻力要大几百倍甚至上千倍，堆积体中沿油气井轴向流动和沿油气井径向流动的流动阻力的巨大差异，导致在相同压差作用下，堆积体中沿油气井轴向流动的流量远远小于沿油气井径向流动的流量。这样利用这种防窜流封隔颗粒堆积体在轴向和径向流动阻力的差异性，既能保证地层流体在堆积体中沿油气井径向流动的畅通，又限制了地层流体的沿油气井轴向的流动，起到封隔器的作用。 [0027] 本发明提供了一种方便、实用的存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法，它可以同时实现控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空的封隔，封隔效果好，可以很好地实现分段控流生产，满足提高油田采收率等实际油田生产要求。附图说明 [0028] 图1为本发明背景技术所述已下入多孔管的油气井的结构示意图。 [0029] 图2为本发明背景技术所述在多孔管内下入控流过滤器管柱、对控流过滤器管柱和多孔管之间的环空进行封隔而没有对多孔管和井壁之间的环空进行封隔时的结构示意图。 [0030] 图3为本发明所述存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法示意图。 [0031] 图4为本发明所述在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内及多孔管和井壁之间的环空内同时填充满防窜流封隔颗粒的完井结构示意图。 具体实施方式[0032] 实施例1 [0033] 本发明一种存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法，如图1所示，已下入多孔管油气井结构包括油气井井壁1和下入油气井内的多孔管2，所述多孔管上每米设置有30个孔径为10mm的小孔，多孔管可以阻挡块状物进入多孔管内，所述多孔管上部和井壁之间设置有悬挂多孔管的封隔器4，多孔管与井壁之间形成一个环空3； [0034] 所述控水封隔方法包括下列步骤： [0035] 1)、如图3所示，在多孔管2内通过下入管柱下入一个控流过滤器管柱5，所述控流过滤器管柱上设置有控流过滤器6，所述控流过滤器管柱上部和井壁之间设置有悬挂控流过滤器管柱的封隔器8，控流过滤器管柱和多孔管之间形成一个环空。 [0036] 2)、如图2所示，向控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内注入携带防窜流封隔颗粒的携粒液；携粒液携带防窜流封隔颗粒通过多孔管上的孔同时进入多孔管和井壁之间的环空内，防窜流封隔颗粒同时在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空内堆积、填充并充满控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空，一部分携粒液进入控流过滤器并返回地面，还有一部分携粒液通过井壁渗入地层；图中箭头方向为携粒液的流动方向；所示防窜流封隔颗粒为平均粒径为0.1-0.5mm、密度为3 0.90-0.98g/cm 的高密度聚乙烯颗粒；所示携粒液为水。 [0037] 3)、座封悬挂控流过滤器管柱的封隔器，封闭填充满防窜流封隔颗粒的控流过滤器管柱和多孔管之间的环空；同时也使得多孔管和井壁之间的环空中的封隔介质被封闭。 [0038] 4)、如图4所示，脱开连接控流过滤器管柱的下入管柱，形成在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内及多孔管和井壁之间的环空内同时填充满防窜流封隔颗粒的完井结构；图4中，1为油气井井壁，2为多孔管，4为悬挂多孔管的封隔器，5为控流过滤器管柱，6为控流过滤器管柱上的控流过滤器，7为填充在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内的防窜流封隔颗粒，8为悬挂控流过滤器管柱的封隔器，9为填充在多孔管和井壁之间的环空内的防窜流封隔颗粒。 [0039] 实施例2 [0040] 本发明实施例中，所述防窜流封隔颗粒为平均粒径为0.1-0.5mm、密度为0.97g/3 cm 的聚丙烯和聚氯乙烯高分子聚合物颗粒。 [0041] 其它方法步骤和实施例1相同。 [0042] 实施例3 [0043] 本发明实施例中，所述防窜流封隔颗粒可以为平均粒径为0.5-1.0mm、密度为3 0.96-1.06g/cm 的苯乙烯和二乙烯苯交联共聚物颗粒。 [0044] 其它方法步骤和实施例1相同。 [0045] 本发明实施例1、实施例2和实施例3中，利用水携带防窜流封隔颗粒，水的密度3 为1g/cm，因而，本发明选择防窜流封隔颗粒和水的密度几乎相等，这样水就可以很容易地携带防窜流封隔颗粒填充到控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空内，防窜流封隔颗粒同时在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空内堆积、填充并充满控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空，一部分水进入控流过滤器并返回地面，还有一部分水通过井壁渗入地层；最终形成在控流过滤器管柱和多孔管之间的环空内及多孔管和井壁之间的环空内同时填充满防窜流封隔颗粒的完井结构。 [0046] 地层流体在防窜流封隔颗粒堆积而成的介质中的流动是一种渗流。根据渗流力学原理，渗流阻力的大小与渗流路程成正比，与渗流面积成反比。由于防窜流封隔颗粒的堆积体为厚度薄、断面小、轴向长度大，地层流体在防窜流封隔颗粒中沿油气井轴向窜流的流动阻力很大；而沿油气井径向流动，渗流面积大、距离短、流动阻力很小。堆积体中沿油气井轴向流动数米至数十米的流动阻力比沿油气井径向流动几厘米的流动阻力要大几百倍甚至上千倍，堆积体中沿油气井轴向流动和沿油气井径向流动的流动阻力的巨大差异，导致在相同压差作用下，堆积体中沿油气井轴向流动的流量远远小于沿油气井径向流动的流量。这样利用这种防窜流封隔颗粒堆积体在轴向和径向流动阻力的差异性，既能保证地层流体在堆积体中沿油气井径向流动的畅通，又限制了地层流体的沿油气井轴向的流动，起到封隔器的作用。 [0047] 本发明提供了一种方便、实用的存在多孔管的油气井的控流过滤器管柱分段控流方法，它可以同时实现控流过滤器管柱和多孔管之间的环空及多孔管和井壁之间的环空的封隔，封隔效果好可以很好地实现分段控流生产，提高油田采收率，满足实际油田生产要求。 [0048] 本发明所述的生产段是一种广义的生产段，生产段的长度范围中可能存在不能流动的区段，如隔层，夹层，套管固井后未射孔的区段。 [0049] 本发明中所述的控流过滤器管柱上有过滤段和盲段，过滤段和盲段是相间的。盲段是壁面上没有孔的管子。盲段外的防窜流封隔颗粒环起主要的防轴向窜流的作用。盲段的提供来源于两个方面，一方面实际中每一个过滤器就有过滤段和盲段，盲段在过滤器两端并带有丝扣，井上拧扣连接过滤器时，盲段是卡钳子的地方。另一种情况盲段是在两过滤器之间加接的。对于控流过滤器管柱较长的情况，控流过滤器管柱是多个控流过滤器串接而成的。 [0050] 本发明所述的防窜流封隔颗粒优选圆形。 [0051] 最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。 |
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