[發明專利]一種油氣井環空控流短節及其應用方法

在審

• 申請號: 201710299050.8
• 申請日: 2017-05-01
• 公開（公告）號: CN108798548A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 劉向京
• 申請（專利權）人: 劉向京
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02;E21B43/11;E21B43/26;E21B43/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種油氣井環空控流短節及其應用方法，屬于油氣井井下工藝管柱工具領域，所述環空控流短節工具是通過在常規短節外面設置刷毛層構成的，使用時以環空控流短節的刷毛環在管柱環空中形成的環空控流單元（組）為依托，于井下形成半滲透阻隔環段，為不同的生產目的提供封隔、阻隔、過濾的功能，為生產井控流防砂、壓裂施工、增效射孔施工提供控制環空流體狀態的新解決方案，已達到解決各自生產、施工的目的。本發明公開的工具和方法，操作簡單、便捷，易于施工，利于降低成本減少功耗。

技術領域

本發明屬于石油開采領域，涉及油氣水井井下工藝管柱工具和應用方法，特別是一種油氣井環空控流短節(接)及其應用方法。

背景技術

在油氣水井開發和生產中，管柱環空是流體進出的通道，也是各種施工作業的路徑。而一直以來能夠使用的工具種類非常少，所能運用的方法乏善可陳。

1、部分施工井需要阻斷目的井段：壓裂施工井、高能氣體輔助射孔井，在對目的地層進行施工時，為實現流體能量的集中利用必須應用特定的方法和工具進行環空阻斷，一般通過封隔器來實現。但對部分井如高壓井或高能氣體施工井，由于異常高壓的產生，完全阻斷、剛性封隔不但對封隔器的性能要求極高，還可能會對井造成損害，例如火藥、推進劑產生的高能氣體用于增產施工，需要封閉部分區域，才能使氣體能量有效進入目的地層，但高能氣體生成時，井液壓力會急劇升高，對相關管柱造成巨大的沖擊。在有封隔器的情況下，易損壞管柱、井體。因此，一直存在剛性封閉的井筒易損井身，不封閉增產效果不明顯，所以僅憑現有的封隔技術性價比很差，效果不理想。

2 、生產井需要控流防砂：由于油田地質和流體等方面的原因，許多油氣井生產一段時間就會有局部出水出砂問題，油氣井局部出水出砂使油氣井產量急劇下降，收益受到很大影響。在同一口井中，由于地層間的滲透率沿油氣井生產段軸向的差異很大，油水間的粘度差很大，這就導致了水會沿著滲透率高的地層提前進入井筒，并迅速充滿井筒的大部分空間，使油氣井產液的含水率大幅度升高，油產量大幅度下降。同樣，對于氣頂油藏、注氣井和蒸汽驅井，由于油氣間的粘度差非常大，極易在高滲透段形成氣錐，或氣竄或汽竄，產生上述類似的問題。

油氣井通過分段控流技術解決上述問題。分段控流技術是將油氣井的生產段分隔成若干個獨立的生產區間，每個生產區間都有控流裝置進行可控限流。分段控流技術顯著地減緩了地層水的局部快速推進，提高了產油量；即使在油氣井出水后，分段控流技術也能有效限制地層水產出量急劇上升，減小日產油量下降幅度。

目前，油氣井中分段控流的獨立流動單元是依靠下入封隔器實現的，限流是依靠控流過濾器管柱；封隔器將油氣井的生產段封隔成多個相對獨立的生產區間，結合控流過濾器的限流作用，實現油氣井的分段控流。這里的井下過濾器管柱是一種廣義的井下過濾器管柱，有多種形式，如：第一種情況是無節流功能井下過濾器管柱，這時無節流功能井下過濾器管柱僅僅是一個防砂過濾器，或稱為防砂管，篩管。第二種是具有控流功能的過濾器，即控流過濾器管柱，也稱為控流篩管。控流過濾器，具有控流功能，同時具有過濾功能，過濾功能有時是防止控流過濾器外面的防竄流顆粒介質進入井筒中，對出砂的井也有防止地層砂進入井筒中的作用。井下過濾器管柱是指有一個或一個以上的井下過濾器串接而成的管柱。在下入井下過濾器管柱的油氣井中，井下過濾器管柱外面存在兩種情況，一種情況是井下過濾器管柱外面人為充填有礫石，礫石包括有石英砂或陶粒；另一種情況是井下過濾器管柱外面沒有充填物，如果井下過濾器管柱外面沒有填充物，出砂井在生產一段時間后，產出的地層砂也會填充滿井下過濾器管柱和井壁之間的環空。封隔器、篩管或者再加上礫石共同實現控流防砂，是現今生產井主要的控流手段和工具，也可以說，真正意義上應用于環空的控流工具還不存在。

管柱環空的控制中還有很多問題，上述問題僅僅是其中的一部分，已有的工具有一定的局限性，需要新的解決辦法和途徑。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中缺少控制環空流體狀態的工具及方法的問題，提供一種油氣井環空控流短節及其應用方法。