本實(shí)用新型涉及一種油井完井管柱，特別是涉及一種智能控水短節(jié)。

背景技術(shù)：

隨著石油勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展，采用水平井技術(shù)開(kāi)發(fā)油氣田，已經(jīng)成為提高油田采收率和單井產(chǎn)量、開(kāi)采剩余油、降低噸油成本的一項(xiàng)有效技術(shù)手段。水平井增大了井筒與油藏的接觸面積，能更好地開(kāi)發(fā)薄油層或垂向滲透率較大的油藏，在開(kāi)采油氣資源中的作用日趨重要。而目前國(guó)內(nèi)水平井多數(shù)已進(jìn)入中高含水期，水平井生產(chǎn)見(jiàn)水后產(chǎn)量迅速下降。有些油田的大部分水平井開(kāi)采不久甚至剛投產(chǎn)就見(jiàn)水，使水平井的采油效益受到嚴(yán)重影響。水平井由于井眼軌跡的特殊性，一旦出水很難控制。因此，各油田都迫切需要一種有效控制水平井出水，增加原油產(chǎn)量，延長(zhǎng)水平井壽命的控水技術(shù)。

目前，應(yīng)用在油田的水平井控水技術(shù)主要有三種：一、分段變密度篩管控水技術(shù)：該技術(shù)根據(jù)油藏滲透率的變化，改變水平段每段篩管的孔密，利用不同的孔密來(lái)調(diào)節(jié)節(jié)流，調(diào)整井底壓力剖面，對(duì)于均質(zhì)油藏，減小跟端孔密，增大壓差損失；增大趾端孔密，減小壓差損失，以達(dá)到均衡生產(chǎn)壓差，降低底水錐進(jìn)速度的目的。二、中心管控水技術(shù)：該技術(shù)的原理是在篩管、襯管或射孔完井的基礎(chǔ)上，在水平段下掛一個(gè)小直徑油管，伸入水平井段一定長(zhǎng)度，并用封隔器封閉小油管和套管之間的環(huán)形空間，改變水平井跟端的液體流向，使壓力剖面和井筒流入剖面變得平緩。三、ICD控水技術(shù)：ICD(Inflow Control Device)是一種均衡流動(dòng)控制裝置，平衡水平段沿程壓力損失，獲得油藏沿水平井井筒的近似均勻流入剖面。ICD裝置應(yīng)用大多與篩管結(jié)合，油層流體經(jīng)篩管進(jìn)入基管與篩管之間的環(huán)形間隙，流入ICD裝置，再進(jìn)入基管內(nèi)被采出地面，達(dá)到均衡流量控制目的。

但是，目前所采用的這些控水技術(shù)都存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)：一、無(wú)法根據(jù)井下各段油層含水率多少進(jìn)行自動(dòng)和實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，分段變密度篩管控水技術(shù)需根據(jù)油藏滲透率的變化，預(yù)先設(shè)計(jì)水平段中每段的篩管孔密；中心管控水技術(shù)必須事先根據(jù)油藏地質(zhì)特點(diǎn)設(shè)計(jì)中心管直徑和伸入水平段的長(zhǎng)度；ICD控水技術(shù)也是根據(jù)油藏地質(zhì)特性預(yù)先設(shè)計(jì)ICD控水閥的數(shù)量。二、現(xiàn)有的水平井控水技術(shù)只能定量限制井下混合流體的流入，在先期收集油藏地質(zhì)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析后設(shè)計(jì)產(chǎn)品和工具參數(shù)，期望下井后能達(dá)到產(chǎn)液剖面均衡，從而減少水的錐進(jìn)。但實(shí)際應(yīng)用中，井下?tīng)顟B(tài)是在不停變化的，采用現(xiàn)有的這些控水設(shè)備一旦管柱入井，參數(shù)無(wú)法調(diào)整或更改，根本達(dá)不到理想的控水效果。

智能控水技術(shù)通過(guò)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥(AICD)變被動(dòng)式控水為主動(dòng)的智能控水，能隨著井下油水混合液粘度的動(dòng)態(tài)變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)油水混合液進(jìn)入采出系統(tǒng)的流量；有效防止水平井底水的快速錐進(jìn)，控制高含水產(chǎn)出，延長(zhǎng)低含水開(kāi)采期和油井使用壽命；具有耐高溫高壓、耐腐蝕等特性。

單獨(dú)的自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥無(wú)法直接接入智能控水完井管柱，如果在油管短節(jié)管壁上徑向鉆孔，攻螺紋，將自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥通過(guò)螺紋固定安裝在油管短節(jié)上，要求油管短節(jié)的壁厚不小于12mm，而且油管短節(jié)兩端必須連接扶正器以減少自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥與套管內(nèi)壁的接觸摩擦。該方法對(duì)油管壁厚有要求和限制，安裝復(fù)雜，且液體流入自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的流道得不到有效保證，不利于智能控水技術(shù)的應(yīng)用與推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)目前在油管短節(jié)上安裝自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥存在油管壁厚受到限制，安裝復(fù)雜，且液體流入自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的流道得不到有效保證的問(wèn)題，提供一種自帶扶正功能、保證液體流入自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的有效流道，短節(jié)的內(nèi)通徑不受限制，便于安裝的智能控水短節(jié)。

上述目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種智能控水短節(jié)，包括基管和自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥，所述基管的表面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干條扶正棱，相鄰的所述扶正棱之間設(shè)置有凹槽，所述凹槽中開(kāi)設(shè)有穿透基管內(nèi)壁的安裝孔；所述自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥安裝在所述基管的安裝孔內(nèi)，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥安裝到位后的外端面低于扶正棱的外端面。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基管的兩端分別設(shè)置有用于與油管或套管相連接的連接部。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基管一端的連接部為短節(jié)內(nèi)螺紋段，另一端的連接部為短節(jié)外螺紋段。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每套所述智能控水短節(jié)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥分別設(shè)置在不同的凹槽內(nèi)，位于不同凹槽內(nèi)的自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥沿基管軸向錯(cuò)位設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述扶正棱沿基管表面呈螺旋形設(shè)置，所述凹槽沿基管表面呈螺旋形設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述扶正棱的兩端加工有倒角，扶正棱的外表面為弧面。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述安裝孔包括沿基管徑向相連通的圓孔和螺紋孔，所述螺紋孔與基管內(nèi)連通，所述自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥螺紋連接在螺紋孔內(nèi)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述凹槽的槽底為平面，凹槽的深度為3mm～5mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基管的最大外徑為60mm～245mm，管壁厚為20mm～30mm，長(zhǎng)度為45cm～75cm。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型智能控水短節(jié)在基管的表面設(shè)置有外凸的扶正棱，無(wú)需額外配套扶正器，扶正棱之間的凹槽內(nèi)安裝自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥安裝到位的外端面低于扶正棱的外端面，避免了自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥直接與套管壁接觸摩擦而造成磨損，有效的保護(hù)了自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥，延長(zhǎng)了其使用壽命；且保證了液體流入自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥的有效流道；使短節(jié)的內(nèi)徑實(shí)現(xiàn)全通徑。

本實(shí)用新型智能控水短節(jié)的兩端設(shè)置油管螺紋，可直接與同規(guī)格油管連接，便于安裝使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型智能控水短節(jié)第一個(gè)實(shí)施例的主視剖視圖；

圖2為圖1中A-A向剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型智能控水短節(jié)第一個(gè)實(shí)施例中基管的主視剖視圖；

圖4為本實(shí)用新型智能控水短節(jié)第二個(gè)實(shí)施例的主視剖視圖；

圖5為本實(shí)用新型智能控水短節(jié)第三個(gè)實(shí)施例的主視剖視圖。

其中：

100-基管；

110-扶正棱；

120-凹槽；

130-安裝孔；

131-圓孔；

132-螺紋孔；

140-短節(jié)內(nèi)螺紋段；

150-短節(jié)外螺紋段；

200-自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型智能控水短節(jié)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

參見(jiàn)圖1和圖2所示，本實(shí)用新型智能控水短節(jié)包括基管100和自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200，基管100的表面沿長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干條扶正棱110，相鄰的扶正棱110之間設(shè)置有凹槽120，凹槽120中開(kāi)設(shè)有穿透基管100內(nèi)壁的安裝孔130；自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200安裝在基管100的安裝孔130內(nèi)，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200安裝到位后的外端面低于扶正棱110的外端面。當(dāng)本實(shí)用新型智能控水短節(jié)隨著油管進(jìn)入井下套管中時(shí)，基管100表面的扶正棱110與套管的內(nèi)壁相接觸，避免了自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200與套管發(fā)生摩擦碰撞，扶正棱110起到了對(duì)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200的保護(hù)作用，延長(zhǎng)了自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200的使用壽命；且扶正棱110與井筒篩管或套管形成的空間保證了液體流入自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200的有效流道，有利于發(fā)揮智能控水技術(shù)的效能。

進(jìn)一步的，基管100的兩端分別設(shè)置有用于與油管或套管相連接的連接部。本實(shí)用新型智能控水短節(jié)在向油井內(nèi)下放時(shí)，需要與油管或套管相連接，且在一個(gè)油井中會(huì)根據(jù)采液量同時(shí)下入多個(gè)智能控水短節(jié)，所以在基管100的兩端設(shè)置連接部用于與油管或套管相連接，便于串接形成完井管柱。

具體的，基管100一端的連接部為短節(jié)內(nèi)螺紋段140，另一端的連接部為短節(jié)外螺紋段150。其中短節(jié)內(nèi)螺紋和短節(jié)外螺紋為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，與連接油管或套管的螺紋相匹配，抗拉強(qiáng)度與相應(yīng)油管或套管抗拉強(qiáng)度相同。

結(jié)合圖2和圖3所示，安裝孔130包括延基管100徑向相連通的圓孔131和螺紋孔132，螺紋孔132與基管100的內(nèi)孔連通，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200螺紋連接在螺紋孔132內(nèi)。自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200的底面設(shè)置有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)置密封圈，密封圈與圓孔131的上平面接觸起到一定的密封作用，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200通過(guò)螺紋連接在螺紋孔132內(nèi)，安裝時(shí)涂抹螺紋密封脂，使用配套工具，確保安裝牢固、密封。

進(jìn)一步的，每套智能控水短節(jié)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200，自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200的數(shù)量可以根據(jù)采液量及作業(yè)面的情況進(jìn)行選擇，采液量大的情況下可以適當(dāng)增加自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200的數(shù)量。

參見(jiàn)圖4所示，在本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)需要設(shè)置多個(gè)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200時(shí)，可以將多個(gè)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200分別設(shè)置在多個(gè)凹槽120內(nèi)，位于不同凹槽120內(nèi)的自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200沿基管100軸向錯(cuò)位設(shè)置。其目的是為了保障基管100的強(qiáng)度最大化，避免安裝孔130在基管100的徑向上開(kāi)設(shè)過(guò)于集中，對(duì)基管100的強(qiáng)度產(chǎn)生影響；同時(shí)也是為了使液體分布開(kāi)進(jìn)入多個(gè)流道，有利于經(jīng)自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200進(jìn)入基管100內(nèi)。

參見(jiàn)圖5所示，在本實(shí)用新型的其中一個(gè)實(shí)施例中，扶正棱110沿基管100表面呈螺旋形設(shè)置，凹槽120沿基管100表面呈螺旋形設(shè)置，螺旋形的扶正棱110提高了基管100的抗拉強(qiáng)度。

進(jìn)一步的，扶正棱110的兩端加工有倒角，扶正棱110的外表面為弧面。扶正棱110兩端的倒角及弧形的外表面都可以有助于基管100能夠順利入井和起出。

具體的，凹槽120的槽底為平面，凹槽120的深度為3mm～5mm，可以保證自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200安裝在基管100上之后，扶正棱110能夠高于自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200安裝到位后的頂面。

具體的，基管100的最大外徑為60mm～245mm，管壁厚為20mm～30mm，長(zhǎng)度為40cm～75cm。

在此需要說(shuō)明的是：本實(shí)用新型中所涉及的自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥200可采用PCT國(guó)際專(zhuān)利申請(qǐng)WO2008/004875A1公開(kāi)的一種流動(dòng)控制閥，該控制閥的控水原理：依據(jù)伯努利方程流體動(dòng)態(tài)壓力與局部壓力損失之和恒定的理論，通過(guò)流經(jīng)裝置的不同流體粘度的變化控制裝置內(nèi)碟片的開(kāi)度。當(dāng)相對(duì)粘度較高的油水混合液流經(jīng)閥體時(shí)，碟片開(kāi)度較大；當(dāng)相對(duì)粘度較低的水或氣流經(jīng)閥體時(shí)，碟片因粘度變化引起的壓降自動(dòng)調(diào)小開(kāi)度，從而到達(dá)控水、增油的目的。

本實(shí)用新型的智能控水短節(jié)使用方便，入井時(shí)直接與油管或套管連接，同時(shí)配套封隔器，分段控水。自調(diào)節(jié)流動(dòng)控制閥可根據(jù)井底流體的狀態(tài)(粘度變化)自動(dòng)調(diào)整其開(kāi)度，控制高含水部位產(chǎn)液量，提高低含水層段產(chǎn)油量，從而降低全井含水率，達(dá)到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)控水一體化的目的。完井后全天候智能控水增油，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，新井老井以及不同完井方式的井均適用，適用范圍廣，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會(huì)效應(yīng)。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專(zhuān)利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專(zhuān)利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。