[发明专利]倾置器节流装置及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种倾置器节流装置及其施工方法，特别涉及装设于流体倾置器上作为节流装置，调节控制流体流出的速率，于油气井堵水作业时，可控制水泥或液态树脂自倾置器流出的速率，使得水泥或液态树脂能够完整凝固封住欲封闭的区段。

背景技术

油气井在生产过程中，其生产的地层内存在着气、油及水，气及油的比重比水低，因此会浮在水上，当油气生产至一定量时，地层内的水会渐渐上升接近生产井的穿孔区间，使水容易进入生产井内。

一般气井出水原因，是于生产区间含有高渗透率次层，致使提早被边际水贯穿，或是生产层含有垂直裂缝或断层，底部地层水由裂缝或断层流入上部生产层，或是设于井内的套管、填塞器有裂缝，套管水泥封固不良等原因，都会导致地层水渗透进入生产井，使得在生产过程中，或因气、水界面上升引发水锥现象，导致伴产水量增高而停产，故要将其完整封闭，避免水上升至井内影响其他区段的生产。

已出水的砾石填充生产井，因筛管外与井壁间的砾石层具有非常高的渗透率，且于生产区间未设置套管，因此不能采用机械式的桥塞器，亦无法以热膨胀式的塑料衬套封塞气、水界面下的穿孔区间，使生产井回复生产。

传统桥塞器仅能设置于筛管内，对筛管的小环孔及筛管外的砾石层并无封堵作用，不能阻止地层水继续流入井内；同样地热膨胀式塑料衬套也仅能设置于筛管内，传统以挠曲油管泵注凝胶于砾石填充生产井内，则因筛管的小环孔及筛管外砾石层的高渗透率，泵送时凝胶势必将流过整个砾石层内，而不会仅进入出水生产层内。

至于在井底置放传统G级或H级的水泥乳，则因其水泥颗粒粗不易通过筛管流入砾石层内，而不可行。因此砾石填充生产井如底部出水，仅能任令伴产水持续增加，直至伴产水无法处理或不具经济价值后停产，或任令伴产水于油管内聚积，直至自然停产。

对于砾石填充生产井，一般堵水所采用的方法不外是以热固型树脂或以细粒水泥乳段封出水的生产层，且以酚醛树脂占绝大部分。但以热固型树脂堵水，在井底差压超过50psi的情况下地层水会有穿透砾石层与井壁间的接合处的现象，使堵水效果大受影响。至于水泥亦有所限制，必须是超细颗粒的水泥才可以流入砾石层中，填满砾石层的孔隙，固结后达到封堵出水层的效果。

传统砾石填充生产井的堵水通常是以倾置器装载树脂或水泥，倾置器为一圆柱形容器，利用缆线下垂至井底(或欲处理的深度)，由地面发送信号将之开启，释放内装的树脂或水泥乳，通过树脂或水泥乳与地层水的比重差，使的流入环孔的砾石层，待其固化后达到封堵出水的目的。

但现有以流体倾置器释放水泥的方式，其流出的速率无法控制，当倾置器底端的开口一开启，容置的水泥便顺势流出与水混合，造成水泥的浓度过低，以致无法有效凝固，而不能彻底将欲封闭的区段封闭，水会由未彻底封闭的砾石层向上爬升，导致堵水效果不甚理想，影响其他生产区段的采收。

若进行倾置作业时井内管处于有水状态，水泥乳释放速度将会严重影响其与水混溶的程度，直接影响水泥乳是否能维持一定的浓度。释放速度快，水泥乳与水混溶遭稀释的程度就高，水泥乳很可能无法固化，失去封堵作用，此种现象可在实验室中观察到；反之，若可控制速度，使水泥乳缓慢释放，则水泥乳被稀释的情况可大幅改善。

发明内容

本发明的主要目的，旨在提供一种倾置器节流装置及其施工方法，通过调节套筒与衬套的距离，使套筒与衬套内部产生一流通空间，控制所述流通空间大小，得以控制流体流通速率，有助于施工时，经由设定流速使释放出的水泥能在待封闭区段形成完整的凝固堵水功能。

本发明的次一目的，旨在提供一种倾置器节流装置及其施工方法，透过调整流体流出速率，可精确控制水泥慢慢渗入砾石层内，并凝固将欲封闭的区段封闭，使施工过程更加顺利。

为达上述的目的，本发明为一种倾置器节流装置及其施工方法，是将一节流装置组接于一流体倾置器，上述节流装置以可调整的流出间隙设定流速，将流体装载于上述流体倾置器内，并以高架工作台悬吊上述流体倾置器向下垂放至地层中欲封闭的区段，待到达欲封闭的区段时将上述流体倾置器开口开启，使内装的流体依设定流速由上述节流装置流出而先聚积在封闭区段内，通过密度差异，流体将慢慢渗入砾石层，到达砾石层内边缘，流体开始凝固硬化，使所述区段形成可靠的封闭区段。  

其中，上述节流装置设置于流体倾置器底端底鼻处；上述流体可为水泥或液态树脂。