一种能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱制造技术

本实用新型专利技术涉及一种能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱，包括填充封隔器、填充转换装置、自适应调流控水筛管和丝堵。当填充工具插入到填充转换装置内并对其进行开启时，该填充工具内且携带有轻质颗粒的填充液将在其引导下进入自适应调流控水筛管和套管间的环空，其中轻质颗粒将对前述环空进行填充，而填充液将渗入到自适应调流控水筛管内，并在填充转换装置的引导下通过填充工具与填充封隔器间的返流空隙而进入到填充工具与套管间的环空内。上述管柱不仅能将轻质颗粒填入自适应调流控水筛管与套管间的环空，解决后期颗粒返排困难，而且还能在后期采油过程中实现效果突出的防砂、控水，提高该管柱的采油效率。

【技术实现步骤摘要】
一种能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱
本技术属于石油
，尤其涉及一种能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱。
技术介绍
砾石充填防砂技术是先进的完井技术之一，具有防砂效果突出、防砂有效期长等的特点。但是，已有的砾石充填防砂技术应用在特殊油田、例如塔河油田时存在如下问题：第一，因砾石比重较大，所以其在后期的返排非常困难，虽然轻质颗粒理论上可解决这一问题，但人们暂不确定哪些结构的管柱适合实施轻质颗粒的填充；第二，油层内也含有粒径微小的细粉砂和离散分布的水体，其中不仅水体可以直接通过管柱的普通筛管进入其内，影响采油效率，而且细粉砂也很难被普通筛管(填砾石用的)良好阻挡而大量进入管柱内，进一步影响采油效率。
技术实现思路
为了解决上述全部或部分问题，本技术的目的是提供一个能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱，不仅能够将轻质颗粒轻易地填入到自适应调流控水筛管与套管之间的环空中，并解决砾石填充技术在后期返排困难的问题，而且能够在后期采油过程中借助填充的轻质颗粒和自适应调流控水筛管实现效果突出的防砂、控水，以提高该管柱的采油效率。本技术提供了一种能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱，该管柱包括设于套管内且依次连接的填充封隔器、填充转换装置、自适应调流控水筛管和丝堵。当填充工具插入到填充转换装置内并开启填充转换装置时，填充工具内且携带有轻质颗粒的填充液将在填充转换装置的引导下进入自适应调流控水筛管和套管之间的环空，其中轻质颗粒将对自适应调流控水筛管和套管之间的环空进行填充，而填充液将渗入到自适应调流控水筛管内，并在填充转换装置的引导下通过填充工具与填充封隔器之间的返流空隙而进入到填充工具与套管之间的环空内。本技术的能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱，不仅能够将轻质颗粒轻易地填入到自适应调流控水筛管与套管之间的环空中，并解决砾石填充技术在后期返排困难的问题，而且能够在后期采油过程中借助填充的轻质颗粒和自适应调流控水筛管实现效果突出的防砂、控水，以提高该管柱的采油效率。此外，本技术的能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱的结构简单，制造方便，使用安全可靠，便于实施推广应用。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为根据本技术实施例的能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱的安装示意图；图2为图1中D处的放大图；图3是由模拟试验获得的填充程度与填充压力关系曲线图；图4是由模拟试验获得的填充程度与填充排量关系曲线图；图5是由模拟试验获得的填充程度与填充砂比关系曲线图。具体实施方式下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。图1为根据本技术实施例的能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱的安装示意图；图2为图1中D处的放大图。如图1和图2所示，本技术实施例的能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱100包括设于套管500内且依次连接的填充封隔器1、填充转换装置2、自适应调流控水筛管3和丝堵4。优选地，自适应调流控水筛管3的数量为多个，并间隔开地排列在填充转换装置2与丝堵4之间。下面介绍本技术实施例的能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱100在实施颗粒填充工艺的具体流程。具体是，当填充工具700插入到内并开启填充转换装置2时，可以通过井口注入设备向填充工具700内注入携带有轻质颗粒的填充液，比如以4.5～5.0MPa的压力和3.5～4.0m3/h的排量向填充工具700内注入携带轻质颗粒的填充液，并控制所述填充液与轻质颗粒的体积比为3～4.5％，然后携带有轻质颗粒的填充液将在填充转换装置2的引导下进入自适应调流控水筛管3和套管500之间的环空，其中轻质颗粒将对自适应调流控水筛管3和套管500之间的环空进行填充，而填充液将渗入到自适应调流控水筛管3内，并在填充转换装置2的引导下通过填充工具700与填充封隔器1之间的返流空隙701而进入填充工具700与套管500之间的环空内。其中，轻质颗粒是指密度不大于1.5g/cm3且难溶于原油的颗粒，通常选择为密度为0.70～1.5g/cm3、粒径为0.05～1.0mm的聚乙烯颗粒或玻璃材质的空心颗粒。申请人在实验室里将微型的上述管柱100布置到塔河油田的仿真模型(即与真实油田的各指标基本相符)中进行了模拟试验，试验结果表明：本技术实施例的能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱100不仅能够将轻质颗粒轻易地填入到自适应调流控水筛管3与套管500之间的环空中，以在实现防砂的同时解决后期返排困难的问题，而且能够在后期采油过程中借助填充的轻质颗粒和自适应调流控水筛管3实现效果突出的防砂、控水，能够大幅度提高该管柱100的采油效率。在一个优选的实施例中，轻质颗粒是密度为0.90～1.25g/cm3、粒径为0.07～0.80mm的聚乙烯颗粒。相较于玻璃材质的空心颗粒而言，更容易制造且造价更低。此外，当轻质颗粒与用于携带轻质颗粒的充填液具有大致相同的密度时，轻质颗粒能够在充填液中自然悬浮，使得轻质颗粒更容易随着充填液流动。考虑地层压力系数等因素，采用的充填液的密度通常在0.90～1.25g/cm3，因此轻质颗粒的密度也设计为0.90～1.25g/cm3。现有技术中，聚乙烯颗粒的密度一般为0.70～1.5g/cm3，粒径通常选在0.05～1.0mm的范围内。经过大量实验得知，当聚乙烯颗粒的密度为0.90～1.25g/cm3，而粒径在0.07～0.80mm的范围时，既不会因为轻质颗粒的粒径过大而影响封隔效果，又不会因为轻质颗粒的粒径过小而使其增加实际生产中的成本，本实施例的轻质颗粒在起到较好的封隔效果的同时，又最大限度地降低了生产制造成本。如图1和图2所示，填充转换装置2包括带第一填充孔21a和返流通道21b的基管21和套设在基管21内且能够选择开启或关闭第一填充孔21a的滑套22，以及设于基管21内且与滑套22相抵靠的复位弹簧23。当填充工具700插入到填充转换装置2的基管21内并推动滑套22压缩复位弹簧23时，滑套22将从关闭第一填充孔21a的位置逐渐滑动到打开第一填充孔21a位置(见图2)，使第一填充孔21a与设于填充工具700上的第二填充孔702对齐，并允许填充工具700内且携带轻质颗粒的填充液在通过第二填充孔702和第一填充孔21之后进入自适应调流控水筛管3和套管500之间的环空，其中轻质颗粒将对自适应调流控水筛管3和套管500之间的环空进行填充，而填充液将渗入到自适应调流控水筛管2内，并在返流通道21b的引导作用下进入返流空隙701内，然后在通过返流空隙701后进入填充工具700与套管500之间的环空内，最后通过该环空返回到地面上的井口注入设备内。当填充完成而从管柱100中拔出填充工具700时，滑套22将在压缩复位弹簧23的作用下从打开第一填充孔21a的位置逐渐滑动到关闭第一填充孔21位置，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱，其特征在于，包括设于套管内且依次连接的填充封隔器、填充转换装置、自适应调流控水筛管和丝堵，当填充工具插入到所述填充转换装置内并开启所述填充转换装置时，注入到所述填充工具内且携带有轻质颗粒的填充液将在所述填充转换装置的引导下进入自适应调流控水筛管和套管之间的环空，其中所述轻质颗粒将对所述自适应调流控水筛管和套管之间的环空进行填充，而所述填充液将渗入到所述自适应调流控水筛管内，并在所述填充转换装置的引导下通过所述填充工具与填充封隔器之间的返流空隙而进入到所述填充工具与套管之间的环空内，其中，所述轻质颗粒选择为密度为0.70～1.5g/cm3、粒径为0.05～1.0mm的聚乙烯颗粒或玻璃材质的空心颗粒。

【技术特征摘要】
1.一种能够实施轻质颗粒填充及防砂控水生产的管柱，其特征在于，包括设于套管内且依次连接的填充封隔器、填充转换装置、自适应调流控水筛管和丝堵，当填充工具插入到所述填充转换装置内并开启所述填充转换装置时，注入到所述填充工具内且携带有轻质颗粒的填充液将在所述填充转换装置的引导下进入自适应调流控水筛管和套管之间的环空，其中所述轻质颗粒将对所述自适应调流控水筛管和套管之间的环空进行填充，而所述填充液将渗入到所述自适应调流控水筛管内，并在所述填充转换装置的引导下通过所述填充工具与填充封隔器之间的返流空隙而进入到所述填充工具与套管之间的环空内，其中，所述轻质颗粒选择为密度为0.70～1.5g/cm3、粒径为0.05～1.0mm的聚乙烯颗粒或玻璃材质的空心颗粒。2.根据权利要求1所述的管柱，其特征在于，所述填充转换装置包括带第一填充孔和返流通道的基管及套设在所述基管内且能够选择开启或关闭所述第一填充孔的滑套，以及设于所述基管内且与所述滑套相抵靠的复位弹簧，其中，当所述填充工具插入到所述填充转换装置的基管内并推动所述滑套压缩所述复位弹簧时，所述滑套将从关闭所述第一填充孔的位置逐渐滑动到打开所述第一填充孔位置，使所述第一填充孔与设于所述填充工具上的第二填充孔对齐，并允许所述填充工具内且携带轻质颗粒的填充液在通过所述第二填充孔和第一填充孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐世春，李冬梅，龙武，宋海，杜春朝，李双贵，李林涛，黄传艳，陈东波，张杰，苏鹏，黄知娟，邹宁，陈晓华，徐燕东，张军杰，谷海霞，王轲，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11