流入控制装置、控水短节和采油管柱制造方法及图纸

本发明专利技术涉及流入控制装置、控水短节和采油管柱。流入控制装置包括；圆锥形的旋流腔，所述旋流腔的第一端的截面积大于所述旋流腔的第二端的截面积；流体流入部分，所述流体流入部分构造为用于与储层相连通以接收储层流体，所述流体流入部分包括至少一个切向地连通到所述旋流腔的第一端的流入通道；流体流出部分，所述流体流出部分相对于所述旋流腔对中地布置，并连通在所述旋流腔的第二端与井眼通道之间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
流入控制装置、控水短节和采油管柱


[0001]本专利技术涉及油气开采
，尤其涉及一种流入控制装置。本专利技术还涉及一种包括上述流入控制装置的控水短节。本专利技术还涉及一种包括上述流入控制装置的采油管柱。

技术介绍

[0002]在非均质油藏的开采过程中，容易因储层的实际部分情况、井内压力、井下操作方式等因素而出现过早出水的问题。这最终会导致采收率低、成本增加等问题。
[0003]目前已经有流入控制装置(ICD)来控制地层中的油和水流入井眼中的速度，以此来减缓出水的时间。早期的流入控制装置一般分为喷嘴型、通道型和孔板型几种，属于笼统的、被动式控水。作业人员需要提前对各个储层中的储藏情况进行检测和分析，并根据结果使流入控制装置具有相对应的节流面积。该流入控制装置会局部地控制该储层的产液速度，但不能区分油相和水相。在油井见水后，流入控制装置就失去作用，不能再进一步起到降低水的流出速度的作用。
[0004]在此基础上，近年来出现了自适应流入控制装置(AICD)。现有的自适应流入控制装置主要是对流经其中的流体的粘度进行检测，并根据检测结果来调节通向井眼的阀的开关，或调节通道的流通面积。这种装置的流体识别精度较低，容受到井下各种实际扰动的干扰，并且结构复杂、加工难度大，因而具有相当高的成本。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提出了一种流入控制装置，能用于解决或至少削弱上述问题中的至少一项。
[0006]根据本专利技术的第一方面，提出了一种流入控制装置，包括；圆锥形的旋流腔，所述旋流腔的第一端的截面积大于所述旋流腔的第二端的截面积；流体流入部分，所述流体流入部分构造为用于与储层相连通以接收储层流体，所述流体流入部分包括至少一个切向地连通到所述旋流腔的第一端的流入通道；流体流出部分，所述流体流出部分相对于所述旋流腔对中地布置，并连通在所述旋流腔的第二端与井眼通道之间。
[0007]不同粘度、密度的储层流体进入旋流腔的流动状态不同。例如，当储层流体中的含水量较高时，该流体会更倾向于在旋流腔中进行时间较长的旋流。当储层流体中的含水量较低时，该流体会更倾向于直接流向流体流出部分。由此，可有效控制不同组分的储层流体流向流体流出部分、进而流向井眼通道的速度。当储层流体中的水更多时，流向井眼通道的速度更慢。这有利于更加准确有效地减缓采油过程中采到水的时间，从而有利于提高采收率，降低采收成本。另外，上述流入控制装置中也不包括复杂的结构，不需额外的驱动和传动结构。这有利于降低流入控制装置的制造难度和制造成本。
[0008]在一个优选的实施例中，所述流入通道包括分别用于连通储层的第一支流通道段和第二支流通道段，以及用于连通旋流腔的第一端的汇合通道段，所述第一支流通道段和
第二支流通道段的下游端与所述汇合通道段的上游端连通，使得地层流体能分别通过第一支流通道段和第二支流通道段进入所述汇合通道段。
[0009]在一个优选的实施例中，所述第一支流通道段的过流面积较大，所述第二支流通道的过流面积较小；和/或所述第一支流通道段的长度较小，所述第二支流通道段的长度较大；所述第一支流通道段与所述汇合通道段切向地连接或具有较小的夹角，所述第二支流通道段与所述汇合通道段具有较大的夹角。
[0010]在一个优选的实施例中，所述汇合通道段沿朝向所述旋流腔的方向具有逐渐缩窄的过流面积。
[0011]在一个优选的实施例中，所述流体流入部分还包括从所述流入通道的中间连通到所述旋流腔的第一端的变向通道；其中，在所述变向通道与所述流入通道的连通处，所述变向通道与所述流入通道具有第一夹角，所述第一夹角构造为使得粘度较低的储层流体较为不容易进入到所述变相通道内。
[0012]在一个优选的实施例中，所述第一夹角的角度在30
°
至45
°
的范围内。
[0013]在一个优选的实施例中，所述变向通道以朝向所述旋流腔的中心的方向连通到所述旋流腔的第一端。
[0014]在一个优选的实施例中，所述变向通道以与所述流入通道相反的方向切向地连通到所述旋流腔的第一端。
[0015]在一个优选的实施例中，在所述旋流腔内设置有围绕所述旋流腔的中心布置的弧形的导流挡板，所述导流挡板构造为促使所述旋流腔内的正在进行旋流的储层流体进一步进行旋流。
[0016]在一个优选的实施例中，多个所述导流挡板沿周向彼此间隔开布置形成导流挡板组，在所述旋流腔内设置有多个同心布置的导流挡板组。
[0017]在一个优选的实施例中，所述旋流腔内设置有浮球，当所述储层流体在所述旋流腔内旋流产生的离心力较小时，所述浮球受到较大的浮力而靠近所述旋流腔的第一端；当所述储层流体在所述旋流腔内旋流产生的离心力较大时，所述浮球受到较小的浮力而靠近所述旋流腔的第二端，以封堵所述流体流出部分。
[0018]根据本专利技术的第二方面，提出了一种控水短节，所述控水短节包括：筛管；套设在所述筛管内的基管，在所述基管内形成所述井眼通道，在所述筛管与所述基管之间形成间隔空间，所述间隔空间构造为能与储层相连通；以及安装在所述基管的侧壁上的上述流入控制装置；其中，所述流体流出部分径向插入到所述基管的侧壁内，以使所述流体流出部分与所述井眼通道相连通，所述流体流入部分处于所述间隔空间内以与所述间隔空间连通。
[0019]根据本专利技术的第三方面，提出了一种采油管柱，包括对应于各个储层布置的多个控水短节，各个控水短节包括上述流入控制装置。
附图说明
[0020]在下文中参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：
[0021]图1显示了根据本专利技术的第一个实施例的流入控制装置的结构示意图；
[0022]图2显示了图1中的流入控制装置的侧视示意图；
[0023]图3显示了根据本专利技术的第二个实施例的流入控制装置的结构示意图；
[0024]图4显示了根据本专利技术的第三个实施例的流入控制装置的结构示意图；
[0025]图5显示了图4中的流入控制装置的侧视示意图；
[0026]图6显示了根据本专利技术的第四个实施例的流入控制装置的结构示意图；
[0027]图7显示了根据本专利技术的第五个实施例的流入控制装置的结构示意图；
[0028]图8显示了根据本专利技术的第六个实施例的流入控制装置的结构示意图；
[0029]图9显示了根据本专利技术的一个实施例的控水短节的结构示意图。
[0030]在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
[0031]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0032]图1和图2显示了根据本专利技术的第一个实施例的流入控制装置100的结构示意图。该流入控制装置100包括依次连接布置的流体流入部分、旋流腔130和流体流出部分140。旋流腔130大体上具有圆锥形的形状，并具有截面面积较大的第一端和截面面积较小的第二端。该第一端与流体流入部分相邻布置并连通。该第二端与流体流出部分140相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流入控制装置，包括；圆锥形的旋流腔，所述旋流腔的第一端的截面积大于所述旋流腔的第二端的截面积；流体流入部分，所述流体流入部分构造为用于与储层相连通以接收储层流体，所述流体流入部分包括至少一个切向地连通到所述旋流腔的第一端的流入通道；流体流出部分，所述流体流出部分相对于所述旋流腔对中地布置，并连通在所述旋流腔的第二端与井眼通道之间。2.根据权利要求1所述的流入控制装置，其特征在于，所述流入通道包括分别用于连通储层的第一支流通道段和第二支流通道段，以及用于连通旋流腔的第一端的汇合通道段，所述第一支流通道段和第二支流通道段的下游端与所述汇合通道段的上游端连通，使得地层流体能分别通过第一支流通道段和第二支流通道段进入所述汇合通道段。3.根据权利要求2所述的流入控制装置，其特征在于，所述第一支流通道段的过流面积较大，所述第二支流通道的过流面积较小；和/或所述第一支流通道段的长度较小，所述第二支流通道段的长度较大；所述第一支流通道段与所述汇合通道段切向地连接或具有较小的夹角，所述第二支流通道段与所述汇合通道段具有较大的夹角。4.根据权利要求2或3所述的流入控制装置，其特征在于，所述汇合通道段沿朝向所述旋流腔的方向具有逐渐缩窄的过流面积。5.根据权利要求1所述的流入控制装置，其特征在于，所述流体流入部分还包括从所述流入通道的中间连通到所述旋流腔的第一端的变向通道；其中，在所述变向通道与所述流入通道的连通处，所述变向通道与所述流入通道具有第一夹角，所述第一夹角构造为使得粘度较低的储层流体较为不容易进入到所述变相通道内。6.根据权利要求5所述的流入控制装置，其特征在于，所述第一夹角的角度在30
°
至45
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭，陈亚姝，何祖清，周朝，姚志良，李晓益，翟羽佳，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：