[發明專利]可提高降水增油能力的完井結構

在審

• 申請號: 201610976957.9
• 申請日: 2016-11-08
• 公開（公告）號: CN108060915A
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 裴柏林;馮國江;邸建偉
• 申請（專利權）人: 安東柏林石油科技（北京）有限公司
• 主分類號: E21B43/16
• 分類號: E21B43/16;E21B43/25;E21B43/38;E21B43/02;E21B34/06
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本發明公開了一種可提高降水增油能力的油氣井完井系統，包括：已完井井筒，下入井筒的控流過濾器，頂部懸掛封隔器，已完井井筒井壁和已下入的控流過濾器之間的全部環空內都充滿了連續封隔體。其中控流過濾器包括具有過濾功能且能防砂和封隔體顆粒的過濾套，過濾套和基管之間有導流層，導流層與控流裝置連通，基管上只有和控流裝置連通的孔，其它部位都是盲管。控流裝置是可利用水不同于油或氣的敏感性特征進行識別的水敏型選擇性控流閥。本油氣井完井系統能夠自動選擇性增加水的流通阻力或關閉水的流通通道，有效的提高降水增油能力。

技術領域

本發明涉及一種用于在油氣井生產段實現可提高降水增油能力的完井結構，屬于石油和天然氣開采領域，該完井結構可以有效提高油氣井生產過程中的降水增油能力。

背景技術

一、油氣井生產需要控水技術

在石油工業領域中，油氣生產井的目的都是為了開采地下油藏中的原油，盡量避開地層中的水。但是很多油氣井尤其是水平井，往往見水較早，含水率上升較快，嚴重影響油田的經濟利益。由于地層沉積、成巖作用等地質因素的差異，導致沿油氣井井筒軸向滲透率非均質性很強。此外地層油與水的粘度往往差異較大，導致水往往沿滲透率高的地層提前進入井筒中，并迅速充滿井筒的大部分空間，由于受到水的影響，產油段的產油量大幅降低，使油氣井產液的含水率大幅度升高，油產量大幅度下降。該過程中水往往從井筒的某點或某段局部進入，其他剩余段往往仍然產油。為了解決上述問題，油氣井需要控水，尤其是解決局部出水的問題。

另外，在氣井的開采過程中，出水問題仍然是一個重大問題。如果一口氣井中的出水量超過氣的最大攜帶量，導致井底大量積水，積水最終在井筒中形成一定高度的水柱，堵塞了天然氣的產出。

為了弄清油氣井出水的機理，申請人做了大量的理論及實驗研究。從2008年開始申請人便開始在實驗室中建立出水機理及控水方法綜合實驗裝置，來研究出水的機理及其解決方法。

例如某油氣井的生產段為300米，高滲透率的生產段長30米，其余270米為低滲生產段，地層間滲透率相差6倍，地層中的油水的粘度比相差100倍，理論上推導，當地層水沿著滲透率高的地層提前進入井筒后，該井的產液的含水率會迅速上升，高達98％。

為了驗證該理論推導的結果，申請人在實驗室中搭建了一個模擬裝置，實驗裝置照片具體見圖1，20米長的模擬井筒(1)，用10個垂直于井筒(1)且填滿地層砂的填砂管(2)模擬10段地層與井筒(1)連接。

詳細的實現裝置示意圖見圖2，從圖中可見，在20米長的模擬井筒(1)，由10段不具有控流功能的普通篩管(3)完井，10個垂直于井筒(1)填滿地層砂的填砂管模擬10段地層與井筒(1)連接，其中有9段低滲透地層(4)，1段高滲透地層(5)，并且高滲地層的滲透率是低滲地層的6倍。9段低滲透地層(4)由油泵(6)注入油來模擬產油，1段高滲透地層(5)由水泵(7)注入水模擬產水，每一段垂直于井筒的填砂管(2)與井筒(1)連接處由壓力表(8)監測，且垂直于井筒填砂管(2)之間由軸向的填砂管(9)連接，用來模擬流體在地層中的軸向繞流。

其中實驗所用油水粘度比為100∶1，然后觀察井筒中產出液體油水的比例。實驗井井中，當高滲段產水時，只有10％的地層產水，90％的地層產油，井口含水率高達96％，含油率只有4％。申請人首次從實驗結果與理論分析的結果闡述說明，發現了油氣井局部出水的危害性與嚴重性。雖然局部出水造成了油氣田含水率迅速上升，影響經濟利益，但是同時也給油氣井控水技術帶來巨大的市場前景。如果能夠將局部出水點或出水段控制住，井筒仍然有大量剩余生產段可以繼續產油，出油潛力巨大，油田控水意義重大。

二、控流過濾器裝置