[发明专利]防止泥岩层泥产出或窜流的人工井壁、形成方法及完井结构

说明书

一种防止泥岩层泥产出或窜流的多孔介质人工井壁，所述人工井壁整体呈与井筒形状一致的管腔状结构，外侧紧贴井筒井壁设置；所述人工井壁内部设有微通道，所述微通道允许流体通过而流到井筒内并且阻碍泥岩层泥液通过并流入井筒内和窜流。本发明一是不需主动寻找泥岩段，由于多孔介质井壁填满了整个井筒，多孔介质井壁会自行堵塞各泥岩段的泥运移；二是施工工序简单，成本低，不需要传统套管射孔完井技术中涉及的下入套管、水泥固井、射孔等工序工艺，避免了多次起下作业管柱的弊端，节约了工时与成本；三是不会封闭原先的生产油气的裸眼井壁，渗流面积大，生产效果好，油气产量高。

技术领域

本发明属于石油和天然气开采技术领域，涉及一种含有泥岩层的油气藏的开采技术，特别是涉及一种防止泥岩层泥产出或窜流的多孔介质人工井壁、一种防止泥岩层泥产出或窜流的多孔介质人工井壁的形成方法，以及一种具有防止泥岩层泥产出或窜流功能的完井结构。

背景技术

由于地层中存在泥岩层与含油气的砂岩层交叠出现的现象，因此在油气藏开采过程中，钻出的生产段井筒有时存在穿越一个或多个泥岩层的情况。对于这种裸眼井，此时若直接投产，泥岩层的泥会随着井筒中的产液形成泥液(或泥浆)，泥液不仅会沿着井筒向上窜流，直至到达抽油泵，将泵口堵死或将泵卡死，严重时还会导致井壁坍塌、井筒报废。对于需要防砂而下入防砂管的井筒，泥液流经防砂网后，不同粒径的泥质会在防砂网上形成桥堵，最终把防砂网堵塞或严重堵塞，使产液量大幅度下降；更为严重的是随着生产的进行，泥岩层形成的泥液在井筒中不断窜流至未堵塞的防砂网，直至整个防砂管被堵塞。

针对这一问题，现有技术中有一种采用套管射孔的完井技术方案，该方案首先向井筒中下入套管，然后向套管与井壁的环空中注入水泥并等待水泥凝固。由于套管和水泥环的屏蔽作用，泥不能流入井筒，油气也无法流入井筒。为了使油气能流入井筒，避开泥岩层，在有油气对应层位射孔从而达到泥不流入井筒，泥不窜流，油气能流入井筒的效果。该技术存在如下缺点，一是工序繁琐复杂，它需要下入套管、水泥固井、射孔等，二是成本高，井射孔每米成本就达到1万人民币，三是固井过程中水泥泥浆对产液层的破坏较大，四是完井后油气只能从射孔的孔眼中渗出，使得渗流面积相比于原始井壁大大减小，从而严重降低了油井的产能。

现有技术中还有一种将泥岩层段进行隔离防止产出或窜流的技术方案，具体为：根据预先测井数据，在生产段相应的泥岩段的位置设置盲管进行隔离并在盲管两端加封隔器进行隔离。然而，该技术方案存在如下缺点，一是需要提前进行精准的测井工作找出泥岩段所在的位置，耗时费力；二是为了实现对泥岩层段的有效卡封，通常需要留出足够的余量(即卡封的长度大于泥岩层段的长度)导致油气生产段长度缩短；三使对于泥岩层与含油气的砂岩层交叠较为密集的生产段，由于封隔器无法做到精度非常高的定位与密封，则需要对该井段进行整体密封，这两种情况都会缩短井筒中有效产液段的长度，从而降低了油井的产能；四是井下封隔器卡封往往存在较高的密封失败的风险如井筒扩径的情况封隔器无法贴合井壁的情况，使其无法封隔泥岩的窜流和产出。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种无需事先测井确定泥岩层位置、可直接对泥岩层产出泥液进行封堵的防止泥岩层泥产出或窜流的人工井壁、所述人工井壁的形成方法，以及设置所述人工井壁的完井结构。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种防止泥岩层泥产出或窜流的多孔介质人工井壁，所述人工井壁整体呈与井筒形状一致的管腔状结构，外侧紧贴井筒井壁设置；所述人工井壁内部设有微通道，所述微通道允许流体(所述流体包括井筒中产出的油、气、水)通过而阻碍泥岩层泥液通过或窜流。所述微通道的直径大于井筒产液由井筒流入中心管柱所需要的最小直径，而小于泥岩层产出的泥颗粒的直径，因而泥液携带泥通过人工井壁时，泥液中的泥颗粒会将微通道堵塞，从而阻止泥液继续向人工井壁内部流动或在井筒中窜流，同时对应的泥岩段多孔介质又能让油气等流体通过，达到了既防止泥产出进入井筒又能让油气顺利流入井筒及中心管柱的效果。