[发明专利]一种双向异通道砾石减阻充填及阻水酸化工具

说明书

本发明公开了一种双向异通道砾石减阻充填及阻水酸化工具，主要由三大系统组成：防砂过滤系统，包括绕丝筛管和割缝筛管；充填控水酸化系统，包括自适应控水阀、充填酸化阀和阀保护罩；其他必要组件，包括接箍、基管、端环、过流端环。该装置可以在设计砾石充填施工参数时不再局限于轻质砾石和低排量，而是在常规密度的砾石和高排量的情况下进行施工，从而提高控水筛管砾石充填填充率、密实度以及整体施工的成功率；简单的结构设计及其工作原理使充填酸化阀作用过程更简洁无需额外的操作进行开关；结构简单配件数量少增加了工具独立性及稳定性；加工成本小，安装更简便，具有很高的经济性。

技术领域

本申请涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种双向异通道砾石减阻充填及阻水酸化工具。

背景技术

我国边底水油藏分布广泛，为增加产层的泄油面积，实现高效开发，常采用水平井的形式进行开发。在生产过程中，由于地层渗透率、压力等非均质性出现“跟趾效应”、边底水锥进等现象，造成局部油水界面突进，导致含水率大幅上升。针对这一问题，上世纪90年代提出水平井自适应控水完井技术，与常规完井方式相比，能够起到控制底水锥进、延长无水采油期，具有良好的控水稳油效果。但是，对于疏松砂岩等易出砂储层，单独应用自适应调流控水筛管防砂很难有效防砂，并且有效实现老井水平井完井井筒封隔并保证后续方便地处理井筒是棘手的问题，通过砾石充填能起到良好的防砂效果，同时也起到筛管间分隔作用，保证生产过程中液流不沿轴向流动。然而近年来控水筛管砾石充填防砂技术却发展缓慢，主要是因为控水阀的节流特性使砾石充填面临两方面的难题：①控水阀过流面积小，摩阻大，对砾石充填产生不利影响，采用常规控水筛管进行砾石充填对砾石、携砂液、施工排量等完井参数要求高，设计难度大；由于控水阀产生的节流阻力直接作用于地层，为保证施工压力低于地层破裂压力，只能采用超轻砾石进行低排量砾石充填，容易造成充填效率低、提前脱砂等意外情况，增加施工风险；②若油井发生堵塞污染等情况，需采取处理措施，控水阀又大幅提高了泵注压力，使得地层处理效率低下或无法进行。针对上述问题，亟需开发一种能够同时兼顾控水、充填防砂及地层处理等多方面需求的工艺。

目前用于砾石充填的控水工具，仍存在较多缺陷。如名称为可充填控水筛管及其布设方法(公开号CN101476456B)的发明专利中设计了一种可充填控水筛管，控水功能是由限流装置来实现，同时通过在基管上设置充填固体颗粒时开启、充填固体颗粒后关闭的压盖撑杆型充填阀门降低充填时压力过高的工况，而开启关闭阀门是通过插件的移动撞击拉线或者酸液溶蚀撑杆实现，该工具设计复杂，需要额外的操作才能使充填阀门关闭，且无法解决后期需要进行酸化解堵的问题。名称为具有流入控制装置和旁路的砾石充填筛管的发明专利(公开号CN101680289A)同样设计了可充填控水筛管，该筛管包括限流装置以及旁路装置。限流装置限制流体穿过筛管的流动，旁路装置通过膨胀材料的变化来改变流道执行充填砾石的步骤。综合看来现有工具存在的问题包括：

①结构设计及其工作原理复杂，需要专用井下工具进行开关充填阀门；②由于结构复杂配件繁多导致工具独立性及稳定性差，容易出现故障；③加工成本和维护成本高昂，经济性较差。

针对上述工具所存在的问题，设计了一种双向异通道砾石减阻充填及阻水酸化工具，该工具至少可用于降低控水筛管砾石充填时的充填压力、生产井的控水增油生产以及后期油层污染时进行大排量的地层处理。

发明内容

本发明针对现有工具所忽略的问题，提供一种双向异通道砾石减阻充填及阻水酸化工具。该工具加工成本低、结构精简、工作原理简单，无需额外的辅助工具进行开关操作，配件少稳定性高；可以有效降低砾石充填时的工作压力并且不影响油井生产时的控水效果；能够在储层受到伤害时，为地层处理液提供大排量通道进行储层酸化解堵等作业。

一种双向异通道砾石减阻充填及阻水酸化工具部件组成特征，主要包括：

防砂过滤系统，包括绕丝筛管和割缝筛管；

充填控水酸化系统，包括自适应控水阀、充填酸化阀和阀保护罩；