[發明專利]一種雙向異通道礫石減阻充填及阻水酸化工具

有效

• 申請號: 202210002548.4
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114320244B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 李海濤;聶松;高素娟;馬欣;張啟輝;劉子民;楊劉
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B43/08
• 分類號: E21B43/08;E21B43/04;E21B34/08;E21B37/06
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本發明公開了一種雙向異通道礫石減阻充填及阻水酸化工具，主要由三大系統組成：防砂過濾系統，包括繞絲篩管和割縫篩管；充填控水酸化系統，包括自適應控水閥、充填酸化閥和閥保護罩；其他必要組件，包括接箍、基管、端環、過流端環。該裝置可以在設計礫石充填施工參數時不再局限于輕質礫石和低排量，而是在常規密度的礫石和高排量的情況下進行施工，從而提高控水篩管礫石充填填充率、密實度以及整體施工的成功率；簡單的結構設計及其工作原理使充填酸化閥作用過程更簡潔無需額外的操作進行開關；結構簡單配件數量少增加了工具獨立性及穩定性；加工成本小，安裝更簡便，具有很高的經濟性。

技術領域

本申請涉及油氣田開發技術領域，特別涉及一種雙向異通道礫石減阻充填及阻水酸化工具。

背景技術

我國邊底水油藏分布廣泛，為增加產層的泄油面積，實現高效開發，常采用水平井的形式進行開發。在生產過程中，由于地層滲透率、壓力等非均質性出現“跟趾效應”、邊底水錐進等現象，造成局部油水界面突進，導致含水率大幅上升。針對這一問題，上世紀90年代提出水平井自適應控水完井技術，與常規完井方式相比，能夠起到控制底水錐進、延長無水采油期，具有良好的控水穩油效果。但是，對于疏松砂巖等易出砂儲層，單獨應用自適應調流控水篩管防砂很難有效防砂，并且有效實現老井水平井完井井筒封隔并保證后續方便地處理井筒是棘手的問題，通過礫石充填能起到良好的防砂效果，同時也起到篩管間分隔作用，保證生產過程中液流不沿軸向流動。然而近年來控水篩管礫石充填防砂技術卻發展緩慢，主要是因為控水閥的節流特性使礫石充填面臨兩方面的難題：①控水閥過流面積小，摩阻大，對礫石充填產生不利影響，采用常規控水篩管進行礫石充填對礫石、攜砂液、施工排量等完井參數要求高，設計難度大；由于控水閥產生的節流阻力直接作用于地層，為保證施工壓力低于地層破裂壓力，只能采用超輕礫石進行低排量礫石充填，容易造成充填效率低、提前脫砂等意外情況，增加施工風險；②若油井發生堵塞污染等情況，需采取處理措施，控水閥又大幅提高了泵注壓力，使得地層處理效率低下或無法進行。針對上述問題，亟需開發一種能夠同時兼顧控水、充填防砂及地層處理等多方面需求的工藝。

目前用于礫石充填的控水工具，仍存在較多缺陷。如名稱為可充填控水篩管及其布設方法(公開號CN101476456B)的發明專利中設計了一種可充填控水篩管，控水功能是由限流裝置來實現，同時通過在基管上設置充填固體顆粒時開啟、充填固體顆粒后關閉的壓蓋撐桿型充填閥門降低充填時壓力過高的工況，而開啟關閉閥門是通過插件的移動撞擊拉線或者酸液溶蝕撐桿實現，該工具設計復雜，需要額外的操作才能使充填閥門關閉，且無法解決后期需要進行酸化解堵的問題。名稱為具有流入控制裝置和旁路的礫石充填篩管的發明專利(公開號CN101680289A)同樣設計了可充填控水篩管，該篩管包括限流裝置以及旁路裝置。限流裝置限制流體穿過篩管的流動，旁路裝置通過膨脹材料的變化來改變流道執行充填礫石的步驟。綜合看來現有工具存在的問題包括：

①結構設計及其工作原理復雜，需要專用井下工具進行開關充填閥門；②由于結構復雜配件繁多導致工具獨立性及穩定性差，容易出現故障；③加工成本和維護成本高昂，經濟性較差。

針對上述工具所存在的問題，設計了一種雙向異通道礫石減阻充填及阻水酸化工具，該工具至少可用于降低控水篩管礫石充填時的充填壓力、生產井的控水增油生產以及后期油層污染時進行大排量的地層處理。

發明內容

本發明針對現有工具所忽略的問題，提供一種雙向異通道礫石減阻充填及阻水酸化工具。該工具加工成本低、結構精簡、工作原理簡單，無需額外的輔助工具進行開關操作，配件少穩定性高；可以有效降低礫石充填時的工作壓力并且不影響油井生產時的控水效果；能夠在儲層受到傷害時，為地層處理液提供大排量通道進行儲層酸化解堵等作業。

一種雙向異通道礫石減阻充填及阻水酸化工具部件組成特征，主要包括：

防砂過濾系統，包括繞絲篩管和割縫篩管；

充填控水酸化系統，包括自適應控水閥、充填酸化閥和閥保護罩；