專利名稱:一種調(diào)流控水管柱及一種井眼結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種調(diào)流控水管柱及一種井眼結(jié)構(gòu)。其中，該調(diào)流控水管柱包括基管短節(jié)、外控水短節(jié)，內(nèi)控水短節(jié)、濾砂層連接短節(jié)及控水篩管，控水篩管由基管和濾砂層組成，基管兩端分別螺紋連接內(nèi)控水短節(jié)，內(nèi)控水短節(jié)的另一端螺紋連接基管短節(jié)，內(nèi)控水短節(jié)置于外控水短節(jié)內(nèi)部，其與基管短節(jié)連接一端的外壁與外控短節(jié)的內(nèi)壁焊接，其余部分與外控水短節(jié)間內(nèi)壁之間留有空間，形成環(huán)形流動通道；內(nèi)控水短節(jié)在與濾砂管短節(jié)連接一側(cè)上車有多個軸向凹槽，中間環(huán)槽上對應(yīng)凹槽的位置設(shè)有多個安裝孔，用于安裝節(jié)流噴嘴；外控水短節(jié)上對應(yīng)的設(shè)置多個安裝孔，用于安裝噴嘴端蓋；形成一整根調(diào)流控水篩管完井管柱，結(jié)構(gòu)簡單可靠，方便下入、可快速更換油嘴，簡化了水平井調(diào)流控水篩管完井施工工藝。
【專利說明】一種調(diào)流控水管柱及一種井眼結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及石油天然氣開采領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)流控水管柱及一種具有該調(diào)流控水管柱的井眼結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，水平井技術(shù)大量應(yīng)用，如何最大程度地保證水平段的各個部分能夠均衡生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)有效控水是水平井開發(fā)中面臨的重要問題。目前水平井控水完井技術(shù)主要有變密度射孔技術(shù)，雙管完井技術(shù)，智能流入控制技術(shù)，中心管控水完井技術(shù)和調(diào)流控水篩管完井技術(shù)等。其中，水平井調(diào)流控水篩管完井具有成本低、控制精度高、對油層的污染小等技術(shù)優(yōu)勢。
[0003]國內(nèi)外常規(guī)的水平井調(diào)流控水篩管管柱是在常規(guī)篩管的端部安裝調(diào)流控水短節(jié)，根據(jù)油田現(xiàn)場電測結(jié)果及完鉆資料對調(diào)流控水短節(jié)進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)或是更換整個調(diào)流控水短節(jié)，然后將調(diào)整好后的調(diào)流控水短節(jié)于常規(guī)篩管在現(xiàn)場進(jìn)行對接按裝后入井。但此種設(shè)計(jì)，存在現(xiàn)場操作工序多，耗時長，對接連接處可靠性相對較差，入井操作工序相對復(fù)雜等不足。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于克服公知技術(shù)存在的上述缺陷，而提供一種調(diào)流控水管柱，既能保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，持續(xù)有效控水，又能夠方便進(jìn)行控水組件的調(diào)整與安裝，方便油田現(xiàn)場的組裝和下入。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，依據(jù)本實(shí)用新型提供的一種調(diào)流控水管柱，其中，包括基管短節(jié)、外控水短節(jié)，內(nèi)控水短節(jié)、控水篩管及濾砂層連接短節(jié)，所述控水篩管由基管和濾砂層組成，所述基管兩端分別外螺紋連接內(nèi)控水短節(jié)，所述內(nèi)控水短節(jié)的另一端螺紋連接基管短節(jié)，所述內(nèi)控水短節(jié)置于外控水短節(jié)內(nèi)部，其與基管短節(jié)連接一端的外壁與外控水短節(jié)的內(nèi)壁焊接連接，其余部分與外控水短節(jié)間內(nèi)壁之間留有空間，形成環(huán)形流動通道；所述內(nèi)控水短節(jié)在與基管連接一側(cè)的外壁上車有多個軸向凹槽，該凹槽為地層產(chǎn)液流向節(jié)流噴嘴的流動通道，所述內(nèi)控水短節(jié)中間部位內(nèi)凹形成環(huán)槽，所述環(huán)槽與每個軸向凹槽對應(yīng)的位置開有安裝孔，用于安裝節(jié)流噴嘴；所述外控水短節(jié)上對應(yīng)的設(shè)置多個安裝孔，用于安裝噴嘴端蓋；所述外控水短節(jié)另一端的內(nèi)壁與套在基管上的濾砂層連接短節(jié)外壁密封連接；所述濾砂層連接短節(jié)另一端與濾砂層焊接連接，所述濾砂層連接短節(jié)內(nèi)壁與所述基管外壁之間設(shè)有軸向?qū)Я魍ǖ朗沟貙赢a(chǎn)液流向節(jié)流噴嘴。
[0006]本實(shí)用新型還可以采取以下技術(shù)方案進(jìn)一步實(shí)現(xiàn):
[0007]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述的安裝孔上設(shè)置有噴嘴座，所述的節(jié)流噴嘴以螺紋插接的方式安裝在噴嘴座上。
[0008]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述內(nèi)控水短節(jié)上的軸向凹槽為4個，沿軸向?qū)ΨQ分布。
[0009]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述的節(jié)流噴嘴的直徑范圍為1.6-5.0_。
[0010]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述的外控水短節(jié)與濾砂層連接短節(jié)采用插入密封連接。
[0011]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述濾砂層連接短節(jié)與濾砂層連接的一端內(nèi)壁設(shè)有軸向凹槽，所述凹槽的凸起部與基管外壁焊接；所述的濾砂層由里向外由繞絲骨架、打孔管、擴(kuò)散網(wǎng)、濾砂網(wǎng)和外保護(hù)管組成。
[0012]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述基管短節(jié)另一端連接一接箍，所述接箍用于連結(jié)下一根調(diào)流控水管柱、盲管或用作打吊卡。
[0013]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述的內(nèi)控水短節(jié)采用具有高耐沖蝕性的金屬材質(zhì)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的調(diào)流控水管柱將控水組件及防砂篩管組件組合，形成一整根調(diào)流控水篩管完井管柱，整體管柱結(jié)構(gòu)簡單可靠，方便下入、可快速更換油嘴，簡化了水平井調(diào)流控水篩管完井施工工藝，實(shí)現(xiàn)了調(diào)流控水及防砂一體化。
[0015]本實(shí)用新型還提供一種本實(shí)用新型還提供了一種井眼結(jié)構(gòu)，包括:管段、豎直裸眼段和水平裸眼段，其中，所述水平裸眼段的生產(chǎn)管柱中設(shè)有依次串接的上述調(diào)流控水管柱。
[0016]本實(shí)用新型還提供了另一種井眼結(jié)構(gòu)，包括:管段、豎直裸眼段和水平裸眼段，所述水平裸眼段內(nèi)設(shè)置有若干封隔器，其中，所述封隔器將水平裸眼段分為若干段，每一段中可包括一個或多個依次串接的上述調(diào)流控水管柱。

【附圖說明】

[0017]圖1為本實(shí)用新型調(diào)流控水管柱結(jié)構(gòu)剖面示意圖；
[0018]圖1-1為圖1的局部剖面示意圖；
[0019]圖2-1為本實(shí)用新型內(nèi)控水短節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2-2為圖2-1的局部剖面示意圖；
[0021]圖3-1為本實(shí)用新型外控水短節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3-2為圖3-1的局部剖面示意圖；
[0023]圖4-1為本實(shí)用新型濾砂層連接短節(jié)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4-2為圖4-1的局部剖面示意圖；
[0025]圖5為運(yùn)用調(diào)流控水篩管管柱的井眼結(jié)構(gòu)示意圖；

【具體實(shí)施方式】
[0026]以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、特征及其效果，詳細(xì)說明如下:
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種調(diào)流控水管柱，其中，包括基管短節(jié)10、外控水短節(jié)11，內(nèi)控水短節(jié)12、控水篩管及濾砂層連接短節(jié)13，所述控水篩管由基管16和濾砂層14組成，所述基管16兩端分別外螺紋連接內(nèi)控水短節(jié)12，所述內(nèi)控水短節(jié)12的另一端螺紋連接基管短節(jié)10，所述內(nèi)控水短節(jié)12置于外控水短節(jié)11內(nèi)部，其與基管短節(jié)10連接一端的外壁與外控短節(jié)的內(nèi)壁焊接連接，其余部分與外控水短節(jié)間11內(nèi)壁之間留有空間，形成環(huán)形流動通道；
[0028]如圖2-1、2_2所示，所述內(nèi)控水短節(jié)12在與基管連接一側(cè)的外壁上車有多個軸向凹槽121，所述內(nèi)控水短節(jié)中間部位內(nèi)凹形成環(huán)槽122，所述環(huán)槽與每個軸向凹槽對應(yīng)的位置開有安裝孔123，用于安裝節(jié)流噴嘴18 ;較佳的，所述的軸向凹槽為4個，沿軸向?qū)ΨQ分布。
[0029]較佳的，所述的內(nèi)控水短節(jié)可選用具有高耐沖蝕性的金屬材質(zhì)，從而提高管柱的耐沖蝕性；
[0030]所述外控水短節(jié)11上對應(yīng)的設(shè)置多個安裝孔111 (如圖3-1、3-2所示)，用于安裝噴嘴端蓋17 ;所述外控水短節(jié)的另一端內(nèi)壁與套在基管上的濾砂層連接短節(jié)外壁密封連接；較佳的，所述的外控水短節(jié)與濾砂層連接短節(jié)采用插入密封。如在所述外控水短節(jié)內(nèi)壁或?yàn)V砂層短節(jié)外壁開設(shè)密封槽及在密封槽內(nèi)設(shè)置密封圈15實(shí)現(xiàn)；例如可開設(shè)兩道密封槽，但不限制于此。由此，外控水短節(jié)的內(nèi)壁與濾砂層連接短節(jié)外壁采用間隙配合，在連接時將濾砂層連接短節(jié)插入外控水短節(jié)的相應(yīng)位置，靠密封圈進(jìn)行密封。保證了進(jìn)入控水部分的流體不外泄，其密封壓力在40MPa以上。采用此結(jié)構(gòu)，使控水部分與防砂部分可進(jìn)行臨時拆卸，從而實(shí)現(xiàn)了在控水部分或是防砂部分損壞的情況下，能進(jìn)行快速更換。
[0031]所述濾砂層連接短節(jié)13另一端與濾砂層14焊接連接，所述濾砂層連接短節(jié)內(nèi)壁與所述基管16外壁之間設(shè)有軸向?qū)Я魍ǖ朗沟貙赢a(chǎn)液流向節(jié)流噴嘴18。較佳的，所述濾砂層連接短節(jié)與濾砂層連接的一端內(nèi)壁設(shè)有軸向凹槽131 (如圖4-1、4-2所示)，所述凹槽的凸起部與基管外壁焊接；所述凹槽為地層產(chǎn)液向噴嘴流動提供通道。
[0032]地層產(chǎn)液從濾砂層流入所述基管外壁與濾沙層之間的軸向?qū)Я魍ǖ溃⒔?jīng)過濾砂層連接短節(jié)，內(nèi)、外控水短節(jié)內(nèi)的環(huán)形流動通道及軸向凹槽流入節(jié)流噴嘴內(nèi)，經(jīng)節(jié)流噴嘴節(jié)流壓降后，最后進(jìn)入基管內(nèi)部。
[0033]通過以上結(jié)構(gòu)，將調(diào)流控水組件與篩網(wǎng)組件連接一起形成一根管柱，省去了常規(guī)調(diào)流控水管柱采用流入控制器與篩管相連的復(fù)合設(shè)計(jì)；噴嘴安裝在內(nèi)控水短節(jié)上，可調(diào)整該井段的附加壓降，從而使整個水平段的入流剖面均勻分布。通過打開安裝在外控水短節(jié)上的噴嘴端蓋可實(shí)現(xiàn)節(jié)流噴嘴的更換，用于對不同井段配置不同內(nèi)徑的噴嘴，現(xiàn)場配置調(diào)整噴嘴大小后，可用噴嘴端蓋密封外控水短節(jié)。
[0034]此外，噴嘴的使用數(shù)量和噴嘴直徑的大小可根據(jù)油田現(xiàn)場電測結(jié)果和水平井分段情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，噴嘴直徑的調(diào)節(jié)范圍為1.6-5.0_，不使用的節(jié)流噴嘴可用專用噴嘴堵頭封住。
[0035]本實(shí)施方式可進(jìn)一步通過下面結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn):
[0036]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述的安裝孔上設(shè)置有噴嘴座，所述的節(jié)流噴嘴以螺紋插接的方式安裝在噴嘴座上。
[0037]前述的調(diào)流控水管柱，其中，所述的濾砂層由里向外由繞絲骨架142、打孔管143、擴(kuò)散網(wǎng)144、濾砂網(wǎng)145和外保護(hù)管146組成(如圖1_1所示)；
[0038]所述繞絲骨架、打孔管、擴(kuò)散網(wǎng)、濾砂網(wǎng)可采用在端部焊接的方式固定在一起；濾砂層短節(jié)與濾砂層進(jìn)行焊接時，只需從外部進(jìn)行焊接，將濾砂層短節(jié)和外保護(hù)套焊接在一起。
[0039]通過將最里層的骨架改成了繞絲固架，從而使基管與濾砂層之間留有軸向流動通道141，流動通道的高度為4-6_，地層產(chǎn)液通過濾砂層后可通過該軸向流動通道流向內(nèi)、外控水短節(jié)內(nèi)的凹槽通道最終流入節(jié)流噴嘴。打孔管用于在繞絲骨架與濾砂網(wǎng)間形成支撐；擴(kuò)散網(wǎng)可保證通過濾砂網(wǎng)的流體具有更好的流動性；濾砂網(wǎng)用于過濾地層產(chǎn)液中的砂粒，濾砂網(wǎng)可根據(jù)地層產(chǎn)液中砂粒大小進(jìn)行優(yōu)化配置；外保護(hù)套用于保護(hù)整個濾砂層在下井和生產(chǎn)過程中不被損壞。因此，通過上述復(fù)合濾砂層可以更好的過濾地層產(chǎn)液中的砂粒，從而減少流體對噴嘴的沖蝕破壞。
[0040]前述的調(diào)流控管柱，其中，所述基管短節(jié)另一端連接一接箍9，所述接箍用于連結(jié)下一根調(diào)流控水管柱、盲管或用作打吊卡。在現(xiàn)場入井應(yīng)用中，基管短節(jié)作為打卡短節(jié)。
[0041]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型至少具有以下幾個方面的優(yōu)點(diǎn):
[0042](I)采用內(nèi)、外控水短節(jié)設(shè)計(jì)，噴嘴可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速安裝及更換配置調(diào)整，操作簡單可靠，從而能夠根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測電測曲線對不同井段的流量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)節(jié)；
[0043](2)在管柱的兩端具有控水短節(jié)，地層流體由濾砂層進(jìn)入管柱內(nèi)的環(huán)形空間后，流體可沿環(huán)形空間左右流入到最近的噴嘴內(nèi)，減少了流體在該環(huán)形空間內(nèi)的摩擦壓降，提高了調(diào)流控水控制精度；
[0044](3)管柱采用一體化、全通徑設(shè)計(jì)，管柱整體結(jié)構(gòu)完整耐壓性能良好，無活動部件，根據(jù)作業(yè)條件的不同，兩拫管柱間可采用普通接箍連接，方便可靠；
[0045](4)濾砂層連接短節(jié)與內(nèi)、外控水短節(jié)之間留有專門流動通道，保證流體在兩者間的流動暢通，同時篩網(wǎng)可以很好的過濾地層產(chǎn)液中的砂粒，從而減少流體對控水裝置的沖蝕破壞。
[0046](5)濾砂層連接短節(jié)與內(nèi)、外控水短節(jié)之間內(nèi)管采用螺紋連接，外部采用插入密封連接，既保證了控水部分與防砂部分的高度密封，承壓能力在40MPa以上，也保留了控水部分和防砂部分的可拆卸功能，可在出現(xiàn)損壞的情況下，在不破壞整體調(diào)流控水管柱的前提下實(shí)現(xiàn)防砂部分或是控水部分的更換。
[0047]綜上所述，本實(shí)用新型的調(diào)流控水管柱將控水組件及防砂篩管組件組合，形成一整根調(diào)流控水篩管完井管柱，整體管柱結(jié)構(gòu)簡單可靠，方便下入、可快速更換油嘴，簡化了水平井調(diào)流控水篩管完井施工工藝，實(shí)現(xiàn)了調(diào)流控水及防砂一體化。
[0048]如圖5所示，本實(shí)用新型還提供了一種井眼結(jié)構(gòu)，包括:管段1、豎直裸眼段2和水平裸眼段3，其中，所述水平裸眼段3的生產(chǎn)管柱4中設(shè)有依次串接的上述調(diào)流控水管柱6。
[0049]若需沿裸眼段3使不同區(qū)域或井段互相隔離，管段1、豎直裸眼段2和水平裸眼段3，則可使用封隔器5將水平裸眼段3分為若干段，每一段中可包括一個或多個依次串接的上述調(diào)流控水管柱。
[0050]實(shí)際應(yīng)用中，地層產(chǎn)液7從儲層8中產(chǎn)出后經(jīng)調(diào)流控水管柱6調(diào)流后進(jìn)入生產(chǎn)管柱3，最后流至地表。
[0051]以上所述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案對以上實(shí)施例進(jìn)行的任何簡單修改和等同變換，均屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種調(diào)流控水管柱，其特征在于，包括基管短節(jié)、外控水短節(jié)，內(nèi)控水短節(jié)、控水篩管及濾砂層連接短節(jié)，所述控水篩管由基管和濾砂層組成，所述基管兩端分別外螺紋連接內(nèi)控水短節(jié)，所述內(nèi)控水短節(jié)的另一端螺紋連接基管短節(jié)，所述內(nèi)控水短節(jié)置于外控水短節(jié)內(nèi)部，其與基管短節(jié)連接一端的外壁與外控水短節(jié)的內(nèi)壁焊接連接，其余部分與外控水短節(jié)間內(nèi)壁之間留有空間，形成環(huán)形流動通道；所述內(nèi)控水短節(jié)在與基管連接一側(cè)的外壁上車有多個軸向凹槽，該凹槽為地層產(chǎn)液流向節(jié)流噴嘴的流動通道，所述內(nèi)控水短節(jié)中間部位內(nèi)凹形成環(huán)槽，所述環(huán)槽與每個軸向凹槽對應(yīng)的位置開有安裝孔，用于安裝節(jié)流噴嘴；所述外控水短節(jié)上對應(yīng)的設(shè)置多個安裝孔，用于安裝噴嘴端蓋；所述外控水短節(jié)另一端的內(nèi)壁與套在基管上的濾砂層連接短節(jié)外壁密封連接；所述濾砂層連接短節(jié)另一端與濾砂層焊接連接，所述濾砂層連接短節(jié)內(nèi)壁與所述基管外壁之間設(shè)有軸向?qū)Я魍ǖ朗沟貙赢a(chǎn)液流向節(jié)流噴嘴。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)流控水管柱，其特征在于，所述的安裝孔上設(shè)置有噴嘴座，所述的節(jié)流噴嘴以螺紋插接的方式安裝在噴嘴座上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)流控水管柱，其特征在于，所述內(nèi)控水短節(jié)的軸向凹槽為4個，沿軸向?qū)ΨQ分布。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)流控水管柱，其特征在于，所述的節(jié)流噴嘴的直徑范圍為1.6-5.0mnin5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)流控水管柱，其特征在于，所述的外控水短節(jié)與濾砂層連接短節(jié)采用插入密封連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1之5中任一項(xiàng)所述的調(diào)流控水管柱，其特征在于，所述濾砂層連接短節(jié)與濾砂層連接的一端內(nèi)壁設(shè)有軸向凹槽，所述凹槽的凸起部與基管外壁焊接；所述的濾砂層由里向外由繞絲骨架、打孔管、擴(kuò)散網(wǎng)、濾砂網(wǎng)和外保護(hù)管組成。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的調(diào)流控水管柱，其特征在于，所述基管短節(jié)另一端連接一接箍，所述接箍用于連結(jié)下一根調(diào)流控水管柱、盲管或用作打吊卡。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的調(diào)流控水管柱，其特征在于，所述的內(nèi)控水短節(jié)采用具有高耐沖蝕性的金屬材質(zhì)。9.一種井眼結(jié)構(gòu)，包括:管段、豎直裸眼段和水平裸眼段，其特征在于，所述水平裸眼段的生產(chǎn)管柱中設(shè)有依次串接的權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的調(diào)流控水管柱。10.一種井眼結(jié)構(gòu)，包括:管段、豎直裸眼段和水平裸眼段，所述水平裸眼段內(nèi)設(shè)置有若干封隔器，其特征在于，所述封隔器將水平裸眼段分為若干段，每一段中可包括一個或多個依次串接的權(quán)利要求1至8中任意一項(xiàng)所述的調(diào)流控水管柱。
【文檔編號】E21B43-12GK204267000SQ201420676187
【發(fā)明者】趙旭, 姚志良, 龍武, 侯倩, 譚明建, 邢秀貴 [申請人]中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院