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一种单流控水酸压管、可关闭式投球滑套及酸压控水系统的制作方法

  • 国知局
  • 2024-07-27 10:42:58

本发明属于油气采收,具体地,涉及一种单流控水酸压管、一种可关闭式投球滑套以及一种酸压控水系统。

背景技术:

1、目前对于储层物性差或低压低渗油气藏,多采用长水平井分段酸压或者分段酸化进行增产完井。整体来说,现在国内开发的油气田多进入中后期,物性好的储层区块基本上都已布井开发,剩下的可布井区域,都需要酸压或者分段酸压才能商业投产。同时,进入中后期的老油田,随着开发的深入与地层能量的衰竭,边底水逐渐向顶部侵入,油水界面和气水界面变得错综复杂,部分新钻井投产后含水量高,或者暴性水淹。

2、目前分段酸压主要采用多级酸压滑套加分段封隔器实现,在工作的过程中酸压滑套上设置开口,既用于酸压过程中使用的流体通过,又用于收集的油气通过。在酸压过程中,需要短时间内将大量流体注入地层,但是在油气产出的过程中,由于油气中含水量较高,因此需要使用具有识别不同流体的节流流道,对油气中的水进行过滤,达到控水的目的。但是节流流道通常相对较小,因此,在原理上,酸压过程和油气产出的过程所需要的流量截然相反,从而导致使用效果不佳。

3、在现有技术中,存在一种常规使用化学注剂堵水的方式,在油气产出的过程中,通过向管柱连接储层的开口注入化学药剂的方式,达到控水的目的。这种方式一般在生产井高含水之后采用,作为补救措施,有效期相对较短,而且需要配合修井等作业。

4、对于下入多级酸压滑套的水平井,因为只有滑套的开口为管柱连接储层的点,化学药剂注入储层只能通过滑套的开口,想要精确调剖堵水控制地层水的产出受到限制。并且由于多级滑套设置有球座,内径小,化学药剂无法精确卡封定点注入。所以对于多级分段酸压的井,很少采用注入化学药剂进行调剖堵水的作业。

5、鉴于目前中后期油气藏边部井或者加密井在酸压后快速高含水或者暴性水淹风险带来的控水的需求,以及化学药剂后期实施调剖堵水的种种局限,亟需发明一种酸压控水系统。

技术实现思路

1、针对如上所述的技术问题,本发明旨在提出一种单流控水酸压管,其能够跟随管柱一起下入井内,配合滑套等井下工具实现酸压过程中的流体和油气产出过程中的流体分别从不同的位置流出或进入管柱,满足两种工序对流体的流量的不同要求,从而使分段酸压以及油气产出的过程顺利进行。

2、本发明还提出了一种可关闭式投球滑套,该滑套在失去憋压之后能够自动复位。

3、本发明还提出了一种酸压控水系统,该系统包括本发明提出的单流控水酸压管,使酸压过程中的流体和油气产出过程中的流体分别从不同的位置流出或进入管柱,满足两种工序对流体的流量的不同要求,从而使分段酸压以及油气产出的过程顺利进行。

4、根据本发明,提供了一种单流控水酸压管,包括:

5、基管;

6、间隙式套设在所述基管外部的外套,所述外套的一端与所述基管密封连接,从而使所述外套和所述基管之间形成一侧开口,另一侧密封的环形空间;

7、环形单流阀,所述环形单流阀密封式套设在所述套管和所述外套之间的所述环形空间内,将所述环形空间的密封一侧分隔为酸压腔,将所述环形空间的开口一侧分隔为进液腔,所述环形单流阀构造成流体只能从进液腔流向酸压腔;

8、穿透式设置在所述基管管壁上的节流控水装置,所述节流控水装置将所述基管的内腔与所述酸压腔连通,所述节流控水装置构造成能够限制水相通过,而使油相和气相通过。

9、在一个具体的实施例中,所述环形单流阀包括:

10、环形主体;

11、沿圆周方向间隔式均匀设置在所述环形主体内的单向阀,各所述单向阀的轴线方向均与所述环形主体的中心轴线平行。

12、在一个具体的实施例中,所述单向阀包括沿轴线方向依次设置的进口、第一锥面、第二锥面和出口,在所述第一锥面和所述第二锥面之间活动式设置有密封球,所述密封球能够与所述第一锥面形成密封,沿所述第二锥面的母线方向开设有至少一个槽,从而防止密封球与所述第二锥面形成密封。

13、在一个具体的实施例中,在所述环形空间的开口一侧设置有筛网,用于过滤进入环形空间的流体。

14、在一个具体的实施例中,在所述基管的外侧依次套设有第一端环和第二端环,所述筛网设置为套筒形状间隙式套设在所述基管上,所述筛网的上下两端分别连接所述将所述第一端环和所述第二端环,

15、其中,所述第二端环位于所述第一端环和所述环形空间之间,所述第二端环与所述外套密封连接,在所述第二端环上设置有能够使经所述筛网过滤后的流体流向所述环形空间的过流通道。

16、根据本发明,还提出了一种可关闭式投球滑套,包括:

17、外筒,在所述外筒的筒壁上穿透式设置有通孔;

18、滑套,所述滑套通过剪切销钉与所述外筒连接,关闭所述通孔;

19、封堵球座,所述封堵球座与所述滑套固定连接,所述封堵球座用于与憋压球配合,憋压后带动所述滑套剪断所述剪切销钉并向下移动,从而打开所述通孔;

20、弹簧,所述弹簧设置在所述滑套和所述外筒之间,当所述封堵球座憋压消失之后,所述弹簧推动所述滑套复位,从而关闭所述通孔。

21、在一个具体的实施例中,所述滑套间隙式套设在所述外筒内,在所述外筒和所述滑套形成的环空上下两端分别密封设置有第二上接头和第二下接头,所述弹簧设置在所述环空内,两端分别与所述第二下接头和所述滑套抵接。

22、在一个具体的实施例中,所述弹簧通过设置在所述滑套外壁上的挡圈抵接所述滑套,所述剪切销钉通过所述挡圈将所述滑套和所述外筒连接。

23、根据本发明,还提出了一种酸压控水系统,设置在井下管柱上,用于向储层实施酸压,并收集产出的油气,沿所述井下管柱从上到下依次设置有多个分段封隔器、用于为所述分段封隔器憋压的封隔球座以及使钻井液正常循环的浮鞋,

24、在相邻两个分段封隔器之间的井下管柱上设置有根据本发明提供的可关闭式投球滑套和根据本发明提供的单流控水酸压管,其中,

25、所述可关闭式投球滑套构造成在投放对应的憋压球憋压后,能够打开,使井下管柱的内腔与外腔导通,用于向储层实施酸压,憋压消失后能够自动关闭,储层产出的油气只能通过所述单流控水酸压管进入所述井下管柱。

26、在一个具体的实施例中,在所述封隔球座和与之相邻的所述分段封隔器之间设置有可关闭式压差滑套和根据本发明提供的单流控水酸压管,其中,所述可关闭式压差滑套构造成在憋压后,能够打开,使井下管柱的内腔与外腔导通,用于向储层实施酸压,憋压消失后能够自动关闭,储层产出的油气只能通过所述单流控水酸压管进入所述井下管柱。

27、与现有技术相比,本技术的优点如下。

28、本发明的单流控水酸压管通过设置环形单流阀,使流体只能从外部流向内部,从而使酸压过程中管柱内部的流体无法通过单流控水酸压管流至外部,而在油气产出的过程中,流体能够从外部流向管柱内,从而使酸压过程和油气产出过程中的流体通过不同的点进行管柱内外流体交换,解决两种工序对流体流量要求不同的问题。

29、环形单流阀的环形结构在满足单向过流的基础上,避免管柱的外径尺寸过大。

30、此外,本发明的单流控水酸压管中的筛网设置为长筒型,间隙式套设在基管外,从而增大筛网与流体的接触面积,减小筛网因堵塞而失效的风险。

31、本发明的酸压控水系统通过单流控水酸压管和可关闭式投球滑套的搭配使用,使可关闭式投球滑套用于酸压过程中流体注入储层,使单流控水酸压管用于储层内的油气进入管柱,解决两种工序对流体流量要求不同的问题。同时,酸压控水系统分级设置多组控水酸压管和可关闭式投球滑套,各组之间能够依次工作,互不干扰。

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