本实用新型专利技术公开一种油气井用自适应调流控水装置，包括：外套管；套设于所述外套管内的基管；所述基管的外壁上设有位于所述外套管内的调流控水控制器；所述调流控水控制器包括：长入口流道、短入口流道、流体分流通道、以及旋流盘腔；其中，所述长入口流道和短入口流道均沿直线延伸并且流道面积恒定；所述长入口流道的长度大于所述短入口流道；所述长入口流道和短入口流道连通所述流体分流通道的入口；所述流体分流通道的出口连通所述旋流盘腔，并被设置为以旋流的形式向所述旋流盘腔输出流体；所述流体分流通道的通道面积从入口至出口逐渐减小；所述流体分流通道围绕在所述旋流盘腔外侧；所述流体分流通道和所述旋流盘腔之间设有节流通道。节流通道。节流通道。
【技术实现步骤摘要】
油气井用自适应调流控水装置
[0001]本技术属于油气田完井
，涉及油气井调流控水完井技术，特别涉及一种具有油、气、水的自动调节功能的阻水稳油采气的油气井用自适应调流控水装置。
技术介绍
[0002]在均质油藏中，油气井开采过程中受到流动压降的影响，其不同位置的产出和流量相差较大；在非均质油藏中，由于高渗段流体的大量产出，其产出突进效应尤为明显，由此产生的不均匀剖面，一旦遇水或气，极易发生锥进，导致部分产液段流体流出受阻，油气井产量将大大降低。
[0003]上世纪90年代，调流控水技术被引入到油气田完井中用于，利用封隔器将油气井进行分段完井，在每个调流控水筛管节点上安放流入控制装置，其作用是：增加附加压差，限制高渗段产量，均衡流入剖面，延缓锥进现象，最终提高油井的总产量。
[0004]现有的流入控制装置工作原理大致分为：利用动量变化产生压降(流过孔、喷嘴或者改变方向)，利用摩擦产生压降(通过管道流动)、或者利用前两者的结合。因此，流入控制装置按照工作机理可分为：喷嘴型、螺旋通道型和混合型。
[0005]喷嘴型流入控制装置通过使流体流过若干结构尺寸预先设置好的喷嘴，通过节流作用产生附加压降。其优点是结构简单，下井前可以根据井下情况对喷嘴数量进行及时调配，压降损失与流体粘度无关；缺点是易受到高速流体携带颗粒的冲蚀，发生堵塞。
[0006]螺旋通道型流入控制装置通过使流体流过预先设计好的螺旋通道或弯曲通道，在摩擦阻力作用下产生附加压降。其优点是过流面积大，有效避免了流体的冲蚀和堵塞；缺点是流动阻力与流体密度和粘度密切相关，会使水/气由于油流动，导致井筒内过早见水/气。
[0007]混合型流入控制装置是前两者的综合，为获得相同的流动阻力，由于摩擦阻力作用，其过流面积比喷嘴型流入控制装置大；由于节流阻力作用，和螺旋通道型流入控制装置相比，其对流体粘度的敏感型相对降低。
[0008]以上三种流入控制装置，其尺寸或数量需在完井之前或完井时，根据地层固定流量进行设置，一旦投入生产便不能进行调节，属于“被动调节型”调流控水装置。但在实际情况下，地层中相同位置的流量在整个采油气过程中也会发生变化，这时所需阻力也会相应发生变化，预先设计的流入控制器就可能会失去作用。
技术实现思路
[0009]为了防止油气井生产过程中的边、底水锥进，克服前期过早见水和中后期边底水快速抬升影响油气井产能的问题，本技术的一个目的是提供一种新型阻水稳油采气流入的油气井用自适应调流控水装置，具有更大的过流面积，能够根据流体流量和流体物性自动调节所产生的附加阻力，达到减小油气井边底水突进效应和油层非均质性的影响，均衡流入剖面，提高油气井的产量的目的。
[0010]另外，本技术还有一个目的是提供一种油气井用自适应调流控水装置，以提
高装置对不同复杂地层和产油气状况的适应能力，扩大装置适用范围，做到结构简单，经济有效。
[0011]为达到上述至少一个目的，本技术采用如下技术方案：
[0012]一种油气井用自适应调流控水装置，包括：
[0013]外套管；
[0014]套设于所述外套管内的基管；所述基管的外壁上设有位于所述外套管内的调流控水控制器；所述调流控水控制器包括：长入口流道、短入口流道、流体分流通道、以及旋流盘腔；其中，所述长入口流道和短入口流道均沿直线延伸并且流道面积恒定；所述长入口流道的长度大于所述短入口流道；
[0015]所述长入口流道和短入口流道连通所述流体分流通道的入口；所述流体分流通道的出口连通所述旋流盘腔，并被设置为以旋流的形式向所述旋流盘腔输出流体；所述流体分流通道的通道面积从入口至出口逐渐减小；所述流体分流通道围绕在所述旋流盘腔外侧；所述流体分流通道和所述旋流盘腔之间设有节流通道；所述节流通道沿直线延伸并与所述流体分流通道相垂直；
[0016]所述旋流盘腔的中心设有通入所述基管内部的中心出口喷嘴；所述中心出口喷嘴的轴向沿所述基管的径向。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述流体分流通道和所述旋流盘腔之间设有多个凸起挡块；多个所述凸起挡块沿所述流体分流通道的延伸方向排布；相邻两个所述凸起挡块之间形成所述节流通道；所述凸起挡块的横截面为四边形结构；每个所述凸起挡块的两个边角位于所述节流通道的侧壁上。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述流体分流通道和所述旋流盘腔之间还设有旋流引导挡板；所述旋流引导挡板为所述流体分流通道的末端提供一弧形内壁，以使所述流体分流通道的出口方向为所述旋流盘腔的切线方向。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述流体分流通道的入口直径与出口直径的比值为：2.4～2.6： 1.6～1.8。
[0020]作为一种优选的实施方式，所述旋流盘腔内还设有围绕其中心的中心挡板；所述中心挡板设有沿圆周方向排布的多个旋流切向入口；所述旋流切向入口的开口方向与所述旋流盘腔内部的旋流运动方向一致，并与旋流运动切线方向夹角在30～60度之间。
[0021]作为一种优选的实施方式，所述中心挡板的厚度为1.5～2.5mm，所述中心挡板围成的内圆直径与所述中心出口喷嘴的直径与所述旋流盘腔的直径比为：2.5～4：1：6～10。
[0022]作为一种优选的实施方式，所述长入口流道的延伸方向和所述短入口流道的延伸方向相垂直；所述长入口流道和所述短入口流道的横截面为正方形或者圆形；所述长入口流道以及短入口流道的宽度或直径为2.5～4.5mm；所述长入口流道和短入口流道的长度比为4～6:1。
[0023]作为一种优选的实施方式，所述旋流盘腔的直径为18～25mm，所述中心出口喷嘴的直径为2～5mm；并且，所述旋流盘腔与所述中心出口喷嘴直径的直径比为：6～10.5:1。
[0024]作为一种优选的实施方式，所述基管的外壁上设有导流槽以及位于所述导流槽底壁上的嵌入槽；所述调流控水控制器具有位于所述导流槽中的主体部以及位于所述嵌入槽的嵌入部；所述长入口流道、短入口流道位于所述主体部并通入所述导流槽。
[0025]作为一种优选的实施方式，所述调流控水控制器的内表面粗糙度小于0.0016mm，平整度小于
±
0.01mm，洛氏硬度大于90，抗弯强度大于2700N/mm2。
[0026]本技术的优点在于：
[0027]1.该油气井用自适应调流控水装置的调流控水控制器的控水效率高，具有主动性控水功能，阻水能力远大于阻油和阻气能力；
[0028]2.与常规的喷嘴型控水装置相比，产生相同节流阻力的情况下，该装置的调流控水控制器具有更大的过流面积，具有较好的自洁功能，抗冲蚀，防堵塞；
[0029]3.与常规的控水装置相比，该调流控水控制器增大了水、油水和汽水混合物的节流阻力，能够根据含水率的变化，自动调流所产生的附加阻力，这对油气井开采前中期的均匀控液，抑制高渗段产液，提升低渗段产液，促使底水均匀抬升具有较大的控制作用；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种油气井用自适应调流控水装置，其特征在于，包括：外套管；套设于所述外套管内的基管；所述基管的外壁上设有位于所述外套管内的调流控水控制器；所述调流控水控制器包括：长入口流道、短入口流道、流体分流通道、以及旋流盘腔；其中，所述长入口流道和短入口流道均沿直线延伸并且流道面积恒定；所述长入口流道的长度大于所述短入口流道；所述长入口流道和短入口流道连通所述流体分流通道的入口；所述流体分流通道的出口连通所述旋流盘腔，并被设置为以旋流的形式向所述旋流盘腔输出流体；所述流体分流通道的通道面积从入口至出口逐渐减小；所述流体分流通道围绕在所述旋流盘腔外侧；所述流体分流通道和所述旋流盘腔之间设有节流通道；所述节流通道沿直线延伸并与所述流体分流通道相垂直；所述旋流盘腔的中心设有通入所述基管内部的中心出口喷嘴；所述中心出口喷嘴的轴向沿所述基管的径向。2.如权利要求1所述的油气井用自适应调流控水装置，其特征在于，所述流体分流通道和所述旋流盘腔之间设有多个凸起挡块；多个所述凸起挡块沿所述流体分流通道的延伸方向排布；相邻两个所述凸起挡块之间形成所述节流通道；所述凸起挡块的横截面为四边形结构；每个所述凸起挡块的两个边角位于所述节流通道的侧壁上。3.如权利要求2所述的油气井用自适应调流控水装置，其特征在于，所述流体分流通道和所述旋流盘腔之间还设有旋流引导挡板；所述旋流引导挡板为所述流体分流通道的末端提供一弧形内壁，以使所述流体分流通道的出口方向为所述旋流盘腔的切线方向。4.如权利要求1所述的油气井用自适应调流控水装置，其特征在于，所述流体分流通道的入口直径与出口直径的比值为：2.4～2.6：1.6～1.8。5.如权利要求1所述的油气井...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彦洪，
申请(专利权)人：北京合力奇点科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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