[发明专利]利用微粒运移控制轴向窜流的控水完井结构

说明书

本发明提供利用微粒运移控制轴向窜流的控水完井结构，悬挂封隔器、筛管、盲管和盲堵共同构成防砂管柱，防砂管柱设置在水平井筒内并与水平井筒固定连接，在防砂管柱和水平井筒之间形成一环形空间，在环形空间内填充有砾石充填层，生产过程中，地层微粒随地层产出液一同流向水平井筒，并逐步填充在砾石充填层的孔隙中，形成被地层微粒运移堵塞后的砾石充填层，筛管包括筛管过滤层和筛管基管，筛管基管与盲管间隔设置，在筛管基管的外侧设置筛管过滤层。地层运移颗粒随生产过程从产层中运移至砾石充填层的孔隙中，降低砾石充填层的渗透率，起到限制轴向窜流的作用，实现对水平井筒的精细化分段，为控水效果提供保障。

技术领域

本发明涉及石油天然气开采技术领域，更具体地说涉及一种利用微粒运移控制轴向窜流的控水完井结构。

背景技术

在石油天然气开发过程中，为增加产层的泄油面积，提高油藏开采效率，常采用水平井的方式进行开发。由于钻遇储层的非均质性等原因，使得水平井某点或某几个点局部出水，由于原油和地层水的粘度差异大，水平井的局部出水就会导致整口井的产液量含水率非常高。为了限制水的产出，往往在完井管柱上安装控流过滤器(控流过滤器是能控制流量大小或可以开关流量的过滤器)，但控流过滤器仅仅能够限制地层水从地层径向进入完井管柱内部，地层水还会沿着完井管柱与水平井筒之间的空腔进行轴向窜流，难以达到好的控水效果。

为了限制地层水的轴向窜流，常用的方法是采用封隔器对水平井筒进行分段。由于封隔器价格高而且安装难度大，封隔器的数量不会太多。因此，采用封隔器进行封隔的水平井的各段空腔长，通常为几十米甚至上百米。由于每段空腔过长，每段空腔内地层的渗透率和孔隙度等物性参数差别大，每段空腔内有的小段在出水，有的小段在出油，不便于通过控流过滤器进一步分段控制，控水效果就不会太好。另外，封隔器在使用中容易出现失效或损坏情况，或井壁存在较大变形，也会影响到封隔器的封隔效果。

为了限制地层水的轴向窜流，专利CN101338660提供了另外一种方法，就是在控流过滤器与水平井筒之间的环空内充填玻璃质的空心颗粒，地层流体在玻璃质的空心颗粒中的流动是一种渗流，在一定的生产压差情况下，渗流距离越远，渗流阻力就越大，变相地起到限制环空轴向窜流的作用。为了更好地限制环空的轴向窜流，就需要降低空心颗粒充填层的渗透率，为此就需要采用小粒径(小于1000μm)的空心颗粒，虽然可以更好地限制环空的轴向窜流，但也会影响地层流体沿径向流入完井管柱内，如此就会影响油井的初期产能。对于疏松砂岩地层来说，在生产期间地层内的微粒容易发生运移，运移的微粒会堵塞空心颗粒充填层，致使空心颗粒充填层的渗透率进一步降低，也会使油井的产能进一步降低。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有的限制地层水的轴向窜流的方法存在影响油井初期产能的问题，提供了一种利用微粒运移控制轴向窜流的控水完井结构，地层运移颗粒随生产过程从产层中运移至砾石充填层的孔隙中，降低砾石充填层的渗透率，起到限制轴向窜流的作用，实现对水平井筒的精细化分段，为控水效果提供保障。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

利用微粒运移控制轴向窜流的控水完井结构，包括水平井筒、悬挂封隔器、筛管、盲管和盲堵，所述悬挂封隔器、所述筛管、所述盲管和所述盲堵共同构成防砂管柱，所述防砂管柱设置在所述水平井筒内并与所述水平井筒固定连接，在所述防砂管柱和所述水平井筒之间形成一环形空间，在所述环形空间内填充有砾石充填层，生产过程中，地层微粒随地层产出液一同流向水平井筒，并逐步填充在砾石充填层的孔隙中，形成被地层微粒运移堵塞后的砾石充填层，所述筛管包括筛管过滤层和筛管基管，所述筛管基管与所述盲管间隔设置，在所述筛管基管的外侧设置所述筛管过滤层。

被地层微粒运移堵塞后的砾石充填层为疏松砂岩产层中随生产过程运移至水平井筒和防砂管柱之间的地层砂或泥质颗粒与砾石充填层混合而形成。

地层微粒即疏松砂岩产层中随生产过程运移的地层砂或泥质颗粒。