[发明专利]一种可充填自适应型控水筛管

说明书

本发明属于石油天然气开采技术领域，公开了一种可充填自适应型控水筛管，在阀护罩内部的基管上设置大排量充填孔和自适应控流阀，在大排量充填孔外部设置自复位充填机构，或在基管和阀护罩之间的环空中设置遇水膨胀橡胶；自复位充填机构由弹簧、滑套、密封圈、可溶支撑套、定位环构成，可溶支撑套支撑滑套时，大排量充填孔处于打开状态；可溶支撑套遇水溶蚀后，滑套将大排量充填孔关闭并密封；而遇水膨胀橡胶遇水膨胀后，封闭过流端环的过流孔道与基管的大排量充填孔之间的充填通道。本发明将自适应控流阀和大排量充填机构有效结合于筛管，既满足充填作业的大排量需求，又可实现生产过程中有效防砂和控水，有效提升控水完井效果，延长控水有效期。

技术领域

本发明属于石油天然气开采技术领域，具体的说，是涉及一种自适应型控水筛管。

背景技术

石油天然气开发过程中，为增加产层的泄油面积，实现低生产压差下开发油藏，常采用水平井进行开发。由于储层非均质性、跟趾效应、流体特性差异等原因，容易导致水平井见水早、含水率上升快。油井含水过高，会减缓采油速度，油田不得不采用提高采液量的方式维持配产指标，而巨大的采液量又增加了能耗，增加了平台水处理设备的负荷，高速流动的水容易冲蚀防砂管柱造成防砂失效，侵蚀电泵造成停产，严重影响油田开发效益。

为解决上述地层出砂和出水的问题，现有技术提出一种在控水筛管和井筒环空之间充填固体颗粒用于防止地层出砂，并且在筛管内部设置被动式控流阀进行控水的技术方案。图1为现有控水筛管示例，主要由接箍、基管、被动式控流阀、过流端环、防砂过流机构和端环组成。但是，上述控水筛管存在以下问题：

1、在固体颗粒充填过程中，为保证充填液的携带作用，通常需要加大充填排量，而控水筛管上的控流结构采用小孔或者流道节流原理，无法通过较大的排量，充填效果大受影响；

2、由于储层非均质性强，井下油水分布复杂，采用的被动式控流阀入井之后不可调整，无法针对出水进行自适应调节，控水效果难以达到预期。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可充填自适应型控水筛管，将自适应控流阀和大排量充填机构有效结合于筛管上，既满足充填作业时大排量的作业需求，又可以实现生产过程中有效的防砂和控水，其结构简单、性能可靠，可以兼顾防砂和控水的需求，有效提升控水完井效果，延长控水有效期。

本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种可充填自适应型控水筛管，包括基管，所述基管上端连接有接箍，所述基管中段外部套设并固定连接有过流端环，所述过流端环设置有过流孔道，所述基管下段外部套设并固定连接有端环；所述过流端环与所述端环之间设置有防砂过滤机构，所述防砂过滤机构包括外保护罩、外支撑网、过滤层和支撑导流层，外保护罩、外支撑网、过滤层和支撑导流层从外向内依次套设于所述基管外部，并且两端分别与所述过流端环和所述端环固定连接；所述过流端环上端外部固定连接有阀护罩，所述阀护罩套设于所述基管外部并与所述基管之间形成环空，所述阀护罩与所述基管之间、所述阀护罩与所述过流端环之间形成密封连接；

所述阀护罩内部的所述基管侧壁设置有大排量充填孔和自适应控流阀，所述大排量充填孔开设于所述自适应控流阀的安装位置上方并具有间距，所述大排量充填孔外部设置有自复位充填机构；自复位充填机构包括套设并固定连接于基管外部的定位环，所述定位环位于所述大排量充填孔下方，所述定位环之上依次安装有套设于所述基管外部的可溶支撑套、滑套和弹簧，所述弹簧压缩于所述阀护罩顶部内侧和所述滑套上端面之间，以对所述滑套和所述可溶支撑套轴向限位，所述可溶支撑套设置有过流通道，所述过流通道与所述大排量充填孔连通，所述滑套与所述基管之间设置有安装于所述滑套的两道密封圈；

所述可溶支撑套采用水溶材料，所述可溶支撑套支撑所述滑套时，所述大排量充填孔处于打开状态；所述可溶支撑套遇水缓慢溶蚀至消失后，所述滑套在所述弹簧的作用下沿所述基管向下移动至所述定位环，同时将所述大排量充填孔遮盖并在所述密封圈的作用下与所述基管形成密封，从而关闭所述大排量充填孔。