一種稠油水平井熱采用的生產管柱的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種稠油水平井熱采用的生產管柱，包括生產套管，生產套管的水平段連接有兩個初級篩管，在生產套管豎直段內通過封隔器固定有抽油管，抽油管的水平端在兩個初級篩管以及套管構成的水平井段自由延伸，抽油管的水平段上設置有二級篩管；二級篩管的篩孔包括縮小段、平直段和沖擊段，縮小段內徑沿二級篩管徑向向外遞減，沖擊段內徑沿二級篩管徑向向外遞減。在水平井中，通過兩個管外封隔器使得裸眼被分割成三個部分，即水平井內的油液分別通過兩個初級篩管進入抽油管周圍；此時，由兩個初級篩管內進入的油液分別經過抽油管末端以及抽油管水平段上的二級篩管被輸送至生產套管豎直段上部中，進而完成水平井的分段開采。
【專利說明】
一種稠油水平井熱采用的生產管柱
技術領域
[0001]本發明屬于水平井采油技術領域，尤其涉及一種稠油水平井熱采用的生產管柱。
【背景技術】
[0002]稠油是石油烴類能源中的重要組成部分，其特點如下:
(1)稠油中的膠質與瀝青含量高，輕質餾分很少。而且隨著膠質和瀝青質含量增高稠油的相對密度和粘度也相應增加。
(2)稠油的粘度對于溫度特別敏感，隨著溫度的增加，粘度急劇下降。且原油粘度越大，這種變化越明顯。
[0003](3)稠油中硫、氧、氮等雜原子較多。
[0004](4)稠油中石蠟含量一般較低，但也有極少數油田是“雙高油田”，即瀝青質含量尚、石錯含量也尚，表征為尚粘度尚凝點原油。
[0005](5)同一稠油油藏，原油性質在垂向油層的不同井段及平面上各井之間常常有很大的差別。
[0006]隨著水平井鉆完井和開采技術的不斷完善，水平井有利于提高單井產量、增加可采儲量和提高油田采收率，目前水平井開發技術應用于各種類型的油藏。對于均質的砂巖或者碳酸鹽巖油藏而言，傳統的裸眼完井、初級篩管完井、射孔完井方式會給水平井開發帶來一些問題。由于生產水平段較長，受井筒沿程摩阻的影響，整個水平段的生產壓差不同，跟端生產壓差最大，趾端生產壓差最小，最終導致水平段產液不均勻，甚至出現趾端不產液的情況，極大影響了水平井的開發效果。

【發明內容】

[0007]本發明在于提供一種稠油水平井熱采用的生產管柱，減小跟端的生產壓差，放大趾端的生產壓差，實現水平段相對均勻地產出，從而實現水平井分段開采。
[0008]本發明的通過下述技術方案實現:
一種稠油水平井熱采用的生產管柱，包括L形的生產套管，所述生產套管的水平段連接有兩個初級篩管，套管設置在兩個初級篩管之間，在所述生產套管豎直段內通過封隔器固定有L形的抽油管，在套管內安裝有管內封隔器，所述抽油管的水平端在兩個所述初級篩管以及套管構成的水平井段自由延伸，抽油管的水平段上設置有二級篩管，所述二級篩管正對端部與生產套管水平段連接的初級篩管，在套管外安裝有兩個管外封隔器，且兩個所述管外封隔器將裸眼分隔成三部分;所述初級篩管包括外壁上開有多個進油孔的基管，沿所述基管軸向在其外圓周壁上設置有多個加強肋，且沿基管圓向在多個所述加強肋上間隔繞制有繞絲，相鄰的兩個加強肋之間填充有呈三角塊狀的泡沫鐵。
[0009]現有技術中，在稠油的熱采過程中，水平井的水平段越長，水平井趾端的沿程摩阻越大，最終導致水平段的產液不均勻，即水平段的跟端與趾端生產壓差不相同，嚴重影響水平井的采油效率，針對此問題，本發明在水平井中，通過兩個管外封隔器使得裸眼被分割成三個部分，即水平井內的油液分別通過兩個初級篩管進入抽油管周圍;此時，由兩個初級篩管內進入的油液分別經過抽油管末端以及抽油管水平段上的二級篩管被輸送至生產套管豎直段上部中，進而完成水平井的分段開采。本發明利用分段開采，使得位于水平井趾端產液的摩阻減小，放大了趾端的生產壓差，同時增大了水平井跟端產液的摩阻，減小了跟端的生產壓差，實現了水平段產液相對均勻地產出，有效解決了常規水平井完井方式所造成的水平段產液不均勻、甚至出現趾端不產液的問題，實現水平段均衡產液，提高水平井的開發效果。并且靠近生產套管末端的裸眼中的油液通過初級篩管以及二級篩管的過濾，使得最終進入到抽油管中油液的固相含量降至最低，而在采油后期對水平完井進行洗井作業時，在生產套管內注入洗井液，通過洗井液對抽油管、初級篩管以及二級篩管進行清洗，保證水平完井在后期開采過程中的采油效率；
工作時，基管置于水平完井的水平段，稠油通過繞絲間隙進入到繞絲與套管形成的間隙中，在經過泡沫鐵的過濾作用后，經過進油孔進入到基管內部，以實現油液的栗送;現有技術中，在對稠油進行開采時采用蒸汽驅技術，即在油藏上方設置注汽井和生產井，在注汽井中不斷通過蒸汽，使得蒸汽不斷加熱井筒周圍的地層，同時地層中的原油也被加熱，在井筒附近的地層中形成隨蒸汽的不斷注入而逐步擴展的蒸汽帶，蒸汽可將蒸汽帶中的含飽和度降到較低的程度，并將可流動原油(即原始含油飽和度與殘余油飽和度的差值)驅出蒸汽帶;與此同時，在水平完井的水平段中，蒸汽強烈地向上傾方向運動，而在重力驅動下，把受熱原油驅向下傾反向，而隨著原油的溫度的增加，水平完井水平段內的油水以及砂礫等混合物將沸騰，引起原油被剝蝕(因混合物的沸騰所引起的擾動)，油水以及固相的混合物開始由水平完井水平段中進入到基管內部，繞絲為一根完整的金屬棒且通過間隔繞制在多個加強肋上，形成對油水中砂礫等大直徑固相的初級過濾單元，而泡沫鐵則形成對小直徑固相的二次過濾單元，以實現基管的防砂目的;并且，在當水平完井水平段內受到液體壓力以及油水自身攜帶熱量影響而發生導致生產壓力變化時，相鄰的兩個加強肋之間形成的二次過濾區間被壓縮，但是在該二次過濾區間內填充有多個呈三角塊狀的泡沫鐵，泡沫鐵在受力發生形變后，在二次過濾區間內仍會形成多個不規則幾何圖形的流道以供油水混合物通過，并且泡沫鐵內孔道受力發生微小變化而不容易被堵死，同時泡沫鐵具有一定的彈性，在回復彈性形變時泡沫鐵內的孔道復位，以維持二次過濾區間內的滲流能力，保證稠油的順利開米。
[0010]還包括丟手，所述丟手通過絲扣與封隔器上端連接。丟手與封隔器連接后可直接與技術套管內的抽油管柱進行對接，同時封隔器將第一段油管的豎直部封隔成上、下兩個部分，而油孔開設在下部，丟手位于上部，使得由第一段初級篩管中流進的產液在流入油孔后，直接與由第二段油管中流入的產液相混合，集中在丟手內后被抽出井外。
[0011]還包括多個加強筋，多個所述加強筋沿所述基管軸向且呈環形分布在繞絲上。在水平完井的水平段內，繞絲不僅受到油層的壓力，且該壓力隨油層溫度的變化而時刻變化，即在壓力的驟然變化過程中，繞絲極易受到損傷，而本發明通過在繞絲上設置多個呈環形分布的加強筋，使得繞絲所形成的初次過濾單元被穩定支撐，以應對水平完井中水平段內不斷變化的生產壓力，同時延長其自身的使用壽命。
[0012]在所述繞絲外壁上涂有TiALN-WC/C層。作為優選，在繞絲外壁設置TiALN-WC/C涂層，而TiALN-WC/C涂層的摩擦系數只有0.1，在砂粒等固相與繞絲不斷接觸時，可以極大降低兩者間的摩擦損耗，并且帶有自潤滑性，極大地保證繞絲在水平完井中的使用壽命。
[0013]還包括連接頭，所述基管的兩端分別通過連接頭與盲管連接。作為優選，根據實際采油的需要，將基管通過連接頭與盲管連接，方便原油的栗送，并且在鋪設時摒棄傳統盲管與基管直接焊接的方式，以方便在繞絲損壞時直接更換繞絲而不用對基管、繞絲進行整體更換，降低稠油開采的生產成本。
[0014]本發明與現有技術相比，具有如下的優點和有益效果:
本發明靠近生產套管末端的裸眼中的油液通過初級篩管以及二級篩管的過濾，使得最終進入到抽油管中油液的固相含量降至最低，而在采油后期對水平完井進行洗井作業時，在生產套管內注入洗井液，通過洗井液對抽油管、初級篩管以及二級篩管進行清洗，保證水平完井在后期開采過程中的采油效率。
【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本發明實施例的進一步理解，構成本申請的一部分，并不構成對本發明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發明結構示意圖；
圖2為初級篩管的結構不意圖；
圖3為初級篩管的縱向截面圖。
[0016]附圖中標記及相應的零部件名稱:
1-生產套管、2-套管、3-管外封隔器、4-初級篩管、5-丟手、6-封隔器、7-抽油管、8-管內封隔器、9-裸眼、10-技術套管、11-二級篩管、A-跟端、B-趾端、12-加強筋、13-繞絲、14-加強肋、15-基管、16-進油孔、17-連接頭、18-盲管、19-泡沫鐵。
【具體實施方式】
[0017]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本發明作進一步的詳細說明，本發明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發明，并不作為對本發明的限定。
[0018]實施例1
如圖1至圖3所示，本實施例包括L形的生產套管2，所述生產套管2的水平段連接有兩個初級篩管，套管2設置在兩個初級篩管之間，在所述生產套管2豎直段內通過封隔器6固定有L形的抽油管7，在套管2內安裝有管內封隔器8，所述抽油管7的水平端在兩個所述初級篩管以及套管2構成的水平井段自由延伸，抽油管7的水平段上設置有二級篩管11，所述二級篩管11正對端部與生產套管2水平段連接的初級篩管，在套管2外安裝有兩個管外封隔器3，且兩個所述管外封隔器3將裸眼9分隔成三部分;所述初級篩管4包括外壁上開有多個進油孔16的基管15，沿所述基管15軸向在其外圓周壁上設置有多個加強肋14，且沿基管15圓向在多個所述加強肋14上間隔繞制有繞絲13，相鄰的兩個加強肋14之間填充有呈三角塊狀的泡沫鐵19。
[0019]現有技術中，在稠油的熱采過程中，水平井的水平段越長，水平井趾端B的沿程摩阻越大，最終導致水平段的產液不均勻，即水平段的跟端A與趾端B生產壓差不相同，嚴重影響水平井的采油效率，針對此問題，本發明在水平井中，通過兩個管外封隔器3使得裸眼9被分割成三個部分，即水平井內的油液分別通過兩個初級篩管進入抽油管7周圍；此時，由兩個初級篩管內進入的油液分別經過抽油管7末端以及抽油管7水平段上的二級篩管11被輸送至生產套管2豎直段上部中，進而完成水平井的分段開采。本發明利用分段開采，使得位于水平井趾端B產液的摩阻減小，放大了趾端B的生產壓差，同時增大了水平井跟端A產液的摩阻，減小了跟端A的生產壓差，實現了水平段產液相對均勻地產出，有效解決了常規水平井完井方式所造成的水平段產液不均勻、甚至出現趾端B不產液的問題，實現水平段均衡產液，提高水平井的開發效果。并且靠近生產套管2末端的裸眼9中的油液通過初級篩管以及二級篩管11的過濾，使得最終進入到抽油管7中油液的固相含量降至最低，而在采油后期對水平完井進行洗井作業時，在生產套管2內注入洗井液，通過洗井液對抽油管7、初級篩管以及二級篩管11進行清洗，保證水平完井在后期開采過程中的采油效率；
工作時，基管15置于水平完井的水平段，稠油通過繞絲13間隙進入到繞絲13與套管形成的間隙中，在經過泡沫鐵19的過濾作用后，經過進油孔16進入到基管15內部，以實現油液的栗送;現有技術中，在對稠油進行開采時采用蒸汽驅技術，即在油藏上方設置注汽井和生產井，在注汽井中不斷通過蒸汽，使得蒸汽不斷加熱井筒周圍的地層，同時地層中的原油也被加熱，在井筒附近的地層中形成隨蒸汽的不斷注入而逐步擴展的蒸汽帶，蒸汽可將蒸汽帶中的含飽和度降到較低的程度，并將可流動原油(即原始含油飽和度與殘余油飽和度的差值)驅出蒸汽帶；與此同時，在水平完井的水平段中，蒸汽強烈地向上傾方向運動，而在重力驅動下，把受熱原油驅向下傾反向，而隨著原油的溫度的增加，水平完井水平段內的油水以及砂礫等混合物將沸騰，引起原油被剝蝕(因混合物的沸騰所引起的擾動)，油水以及固相的混合物開始由水平完井水平段中進入到基管15內部，繞絲13為一根完整的金屬棒且通過間隔繞制在多個加強肋14上，形成對油水中砂礫等大直徑固相的初級過濾單元，而泡沫鐵19則形成對小直徑固相的二次過濾單元，以實現基管15的防砂目的;并且，在當水平完井水平段內受到液體壓力以及油水自身攜帶熱量影響而發生導致生產壓力變化時，相鄰的兩個加強肋14之間形成的二次過濾區間被壓縮，但是在該二次過濾區間內填充有多個呈三角塊狀的泡沫鐵19，泡沫鐵19在受力發生形變后，在二次過濾區間內仍會形成多個不規則幾何圖形的流道以供油水混合物通過，并且泡沫鐵19內孔道受力發生微小變化而不容易被堵死，同時泡沫鐵19具有一定的彈性，在回復彈性形變時泡沫鐵19內的孔道復位，以維持二次過濾區間內的滲流能力，保證稠油的順利開采。
[0020]本實施例還包括丟手5，所述丟手5通過絲扣與封隔器6上端連接。丟手5與封隔器6連接后可直接與技術套管10內的抽油管7柱進行對接，同時封隔器6將第一段油管的豎直部封隔成上、下兩個部分，而油孔開設在下部，丟手5位于上部，使得由第一段初級篩管中流進的產液在流入油孔后，直接與由第二段油管中流入的產液相混合，集中在丟手5內后被抽出井外。
[0021]本實施例還包括多個加強筋12，多個所述加強筋12沿所述基管15軸向且呈環形分布在繞絲13上。在水平完井的水平段內，繞絲13不僅受到油層的壓力，且該壓力隨油層溫度的變化而時刻變化，即在壓力的驟然變化過程中，繞絲13極易受到損傷，而本發明通過在繞絲13上設置多個呈環形分布的加強筋12，使得繞絲13所形成的初次過濾單元被穩定支撐，以應對水平完井中水平段內不斷變化的生產壓力，同時延長其自身的使用壽命。
[0022]作為優選，在繞絲13外壁設置TiALN-WC/C涂層，而TiALN-WC/C涂層的摩擦系數只有0.1，在砂粒等固相與繞絲13不斷接觸時，可以極大降低兩者間的摩擦損耗，并且帶有自潤滑性，極大地保證繞絲13在水平完井中的使用壽命。
[0023]作為優選，根據實際采油的需要，將基管15通過連接頭17與盲管18連接，方便原油的栗送，并且在鋪設時摒棄傳統盲管18與基管15直接焊接的方式，以方便在繞絲13損壞時直接更換繞絲13而不用對基管15、繞絲13進行整體更換，降低稠油開采的生產成本。
[0024]以上所述的【具體實施方式】，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種稠油水平井熱采用的生產管柱，包括L形的生產套管(1)，其特征在于:所述生產套管(I)的水平段連接有兩個初級篩管(4)，套管(2)設置在兩個初級篩管(4)之間，在所述生產套管(I)豎直段內通過封隔器(6)固定有L形的抽油管(7)，在套管(2)內安裝有管內封隔器(8)，所述抽油管(7)的水平端在兩個所述初級篩管(4)以及套管(2)構成的水平井段自由延伸，抽油管(7)的水平段上設置有二級篩管(11)，所述二級篩管(11)正對端部與生產套管(I)水平段連接的初級篩管(4)，在套管(2)外安裝有兩個管外封隔器(3)，且兩個所述管外封隔器(3)將裸眼(9)分隔成三部分;所述初級篩管(4)包括外壁上開有多個進油孔(16)的基管(15)，沿所述基管(15)軸向在其外圓周壁上設置有多個加強肋(14)，且沿基管(15)圓向在多個所述加強肋(14)上間隔繞制有繞絲(13)，相鄰的兩個加強肋(14)之間填充有呈三角塊狀的泡沫鐵(19)。2.根據權利要求1所述的一種稠油水平井熱采用的生產管柱，其特征在于:還包括丟手(5)，所述丟手(5)通過絲扣與封隔器(6)上端連接。3.根據權利要求1所述的一種稠油水平井熱采用的生產管柱，其特征在于:還包括多個加強筋(12)，多個所述加強筋(12)沿所述基管(15)軸向且呈環形分布在繞絲(13)上。4.根據權利要求1所述的一種稠油水平井熱采用的生產管柱，其特征在于:在所述繞絲(13)外壁上涂有TiALN-WC/C層。5.根據權利要求1所述的一種稠油水平井熱采用的生產管柱，其特征在于:還包括連接頭(17)，所述基管(15)的兩端分別通過連接頭(17)與盲管(18)連接。
【文檔編號】E21B43/24GK105863579SQ201610309043
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月11日
【發明人】賀昶明
【申請人】四川行之智匯知識產權運營有限公司