專利名稱：一種具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于石油和天然氣開采領(lǐng)域，尤指一種具有控流功能的水平注采井完 井結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
水平井由于比直井有更高的產(chǎn)量和其它優(yōu)點在油氣田開采中廣泛應(yīng)用。水平 注采井既可以用于采油或天然氣，也可以用于注水或注蒸氣或其它驅(qū)替介質(zhì)以將 待采油或天然氣驅(qū)到采出井周圍，當(dāng)它被用于采油或天然氣時則被叫作采出井； 當(dāng)它用于注水或者注蒸氣或者注其它驅(qū)替介質(zhì)時則被叫作注入井，合起來稱為注 采水平井。
從提高水平井開采效果出發(fā)，水平井的開采需要對水平井的水平段實施分段 控制注采流量開采。流量可以是從地層流到井中的產(chǎn)出流量，也可以是由井中流 到地層的注入流量?，F(xiàn)有技術(shù)對水平井的水平段實施分段控制注采流量是用封隔 器加控流管柱的方法， 一類封隔器加控流過濾器(控流過濾器是能控制流量大小 或可以開關(guān)流量的過濾器)的方法，還有封隔器加其它控流管柱的方法。下面以 封隔器加控流過濾器的方法為例加以說明。
本發(fā)明談的具有控流功能的水平注采井是指井水平段與水平面之間的夾角
在0 20度，并且采用控流過濾器的注采井。
如圖3所示，現(xiàn)有的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，包括井壁1
和控流過濾器2，井壁1由上升段4和水平段5組成，井壁的水平段5與水平面 之間的夾角為0~20度，控流過濾器2位于井壁的水平段5內(nèi)并與井壁1固定連 接，控流過濾器2與井壁1之間沿軸向夾設(shè)有若干個環(huán)形封隔器6將控流過濾器 2與井壁1之間的空腔劃分成若干段環(huán)空7。
當(dāng)上述注采井用于采油或天然氣時，油或天然氣通過井壁進(jìn)入環(huán)空內(nèi)，再進(jìn) 入控流過濾器被采出。當(dāng)上述注采井用于注入水或蒸氣或其它驅(qū)替介質(zhì)以驅(qū)動采
油井附近的油或天然氣時，是通過控流過濾器、環(huán)空和井壁注入到地層中，以將 油或天然氣驅(qū)動到采出井周圍。
上述具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)存在以下問題
1、 該注采井完井結(jié)構(gòu)，由于其中的環(huán)形封隔器本身價格高而且安裝難度大， 在現(xiàn)有技術(shù)中，每口注采井完井結(jié)構(gòu)內(nèi)的環(huán)形封隔器的數(shù)量不會太多。因此，采 用環(huán)形封隔器進(jìn)行封隔的注采井的各段空腔長，通常為幾十米甚至上百米。由于 每段流通的空腔過長，每段空腔內(nèi)地層的滲透率等差別大，可能對采出井空腔內(nèi) 有的段在出水，有的段在出油、出氣不便于通過控流過濾器進(jìn)一步分段控制。對 注入井空腔內(nèi)有的段注入速度快，有的段注入速度很慢，也不便于通過控流過濾 器進(jìn)一步分段控制。最終影響油氣田的采收率。
2、 該注采井完井結(jié)構(gòu)，由于其中的環(huán)形封隔器在使用中容易出現(xiàn)失效或損 壞情況，如果出現(xiàn)失效或損壞情況，封隔器則起不到封隔的作用。
3、 該注采井完井結(jié)構(gòu)，其中的井壁有可能發(fā)生較大變形，在井壁發(fā)生較大 變形的注采井中，環(huán)形封隔器無法應(yīng)用。
綜上所述，由于現(xiàn)有的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)存在上述問題， 申請人:曾考慮在井壁和控流過濾器之間填充砂子或陶粒，以解決水或氣在井壁和 控流過濾器之間的空腔內(nèi)的軸向竄流問題。但是在水平注采井中填充砂子或陶粒 難度大，存在填充不實的問題，達(dá)不到防止水或氣的軸向竄流的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種易于實現(xiàn)、完井成本低、軸向防竄流功能強(qiáng)的具有 控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下設(shè)計方案
一種具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，包括井壁和控流過濾器，所述 井壁由上升段和水平段組成，所述井壁的水平段與水平面之間的夾角為0~20度， 所述控流過濾器位于所述井壁的水平段內(nèi)并與所述井壁固定連接，其特征在于， 所述控流過濾器與所述井壁之間的空腔內(nèi)充滿有玻璃質(zhì)的空心顆粒。
為了避免理解上的混淆，特此對玻璃質(zhì)的含義加以說明。本發(fā)明所述的玻璃
質(zhì)的含義是以二氧化硅為主要成分，形成過程如玻璃的形成過程一樣，從熔融冷 卻形成，冷卻過程中粘度逐步增大而硬化，而不結(jié)晶的材料。
所述玻璃質(zhì)的空心顆粒為燃燒后形成的粉煤灰中的空心珠。
所述玻璃質(zhì)的空心顆粒為人造空心玻璃球。
所述玻璃質(zhì)的空心顆粒的密度為0.5~1.8 g/cm3。 所述玻璃質(zhì)的空心顆粒的粒徑為30 1000um。
所述控流過濾器與所述井壁相螺接或通過懸掛封隔器與所述井壁固定連接。 本發(fā)明的優(yōu)點是
1、本發(fā)明具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，由于采用以上設(shè)計方案， 完井過程中，用泵將攜帶玻璃質(zhì)的空心顆粒的水送入井壁與控流過濾器之間的空 腔內(nèi)，隨后水被擠入控流過濾器內(nèi)被排走，而玻璃質(zhì)的空心顆粒留在井壁與控流 過濾器之間的空腔內(nèi)，最后將井壁與控流過濾器之間的空腔填充滿玻璃質(zhì)的空心 顆粒。在井壁與控流過濾器之間的空腔填充玻璃質(zhì)的空心顆粒與填充砂子相比所 需泵的流量小，充填時間短，易于填充滿，填充質(zhì)量(主要指充填緊實度)有保 障和充填環(huán)的軸向滲流阻力大。
在井壁與控流過濾器之間的空腔填充玻璃質(zhì)的空心顆粒，地層流體在玻璃質(zhì) 的空心顆粒中的流動是一種滲流。根據(jù)滲流力學(xué)原理，滲流阻力的大小與滲流路 程成正比，與滲流面積成反比。由于玻璃質(zhì)的空心顆粒構(gòu)成的環(huán)的厚度薄、斷面 小、軸向長度大，地層流體在玻璃質(zhì)的空心顆粒環(huán)中沿井壁與控流過濾器之間的 空腔軸向竄流的流動阻力很大；而沿井壁與控流過濾器之間的空腔徑向流動面積 大，距離短，流動阻力很小。沿井壁與控流過濾器之間的空腔軸向流動數(shù)米至數(shù) 十米的流動阻力比沿井壁與控流過濾器之間的空腔徑向流動幾厘米的流動阻力 要大幾百倍甚至上千倍，沿井壁與控流過濾器之間的空腔軸向流動和沿井壁與控 流過濾器之間的空腔徑向流動的流動阻力的巨大差異，導(dǎo)致在相同壓差作用下， 沿井壁與控流過濾器之間的空腔軸向流動的流量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于沿井壁與控流過濾器 之間的空腔徑向流動的流量。這樣利用玻璃質(zhì)的空心顆粒在軸向和徑向流動阻力 的差異性，既能保證地層流體向沿玻璃質(zhì)的空心顆粒徑向流動的暢通，又限制了 地層流體的沿井壁與控流過濾器之間的空腔軸向的流動，起到環(huán)形封隔器的作用。
2、 本發(fā)明具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，在井壁與控流過濾器之間 的空腔內(nèi)填充燃燒后形成的粉煤灰中的空心珠，該空心珠具有強(qiáng)度高，使用中不 變質(zhì)，來源廣，成本低的特點。
3、 本發(fā)明具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，在井壁與控流過濾器之間 的空腔內(nèi)填充的玻璃質(zhì)的空心顆粒的密度為0.5 1.8 g/cm3，易于用水?dāng)y帶充填， 并且所需泵的流量小，充填時間短，充填緊實，軸向防竄流能力強(qiáng)。
4、 本發(fā)明具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其中玻璃質(zhì)的空心顆粒的 粒徑為30 1000um，從而實現(xiàn)軸向控流效果好，并且不影響采油或天然氣。
5、 而本發(fā)明在井壁與控流過濾器之間的空腔填充玻璃質(zhì)的空心顆粒與現(xiàn)有 技術(shù)中采用環(huán)形封隔器相比，具有完井成本低的優(yōu)點。
6、 本發(fā)明在井壁與控流過濾器之間的空腔填充玻璃質(zhì)的空心顆粒，具有耐 地層的高溫和蒸氣的高溫的優(yōu)點，適用于蒸汽開采的井。
7、 本發(fā)明具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，在井壁與控流過濾器之間 的空腔內(nèi)填充的玻璃質(zhì)的空心顆粒的密度為0.5~1.8g/cm3，當(dāng)井壁與控流過濾器 之間的空腔出現(xiàn)水竄流時，既使井壁與控流過濾器之間的空腔沒有充滿玻璃質(zhì)的 空心顆粒，該空腔內(nèi)填充的玻璃質(zhì)的空心顆粒也會被水?dāng)y帶運移而形成堆積堵 塞，起到防竄作用。


圖1表示本發(fā)明實施例一結(jié)構(gòu)示意圖 圖2表示本發(fā)明實施例二結(jié)構(gòu)示意圖 圖3表示現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
本發(fā)明一種具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)(如圖l、圖2所示，其中 圖1表示水平段井壁為套管的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，圖2表示水平段井壁為鉆井 形成的裸眼井壁的水平注采井完井結(jié)構(gòu))，包括井壁1和控流過濾器2，井壁 1由上升段4和水平段5組成，井壁的水平段5與水平面之間的夾角為0度或10 度或20度，并且井壁的水平段5的前端可以是往上傾斜的，也可以是往下傾斜 的，控流過濾器2位于井壁的水平段5內(nèi)與井壁1固定連接，其特征在于，控流 過濾器2與井壁1之間的空腔內(nèi)充滿有玻璃質(zhì)的空心顆粒8。
上述控流過濾器2與井壁1之間的空腔可以充滿玻璃質(zhì)的空心顆粒8，也可 以局部充有玻璃質(zhì)的空心顆粒8。
玻璃質(zhì)的空心顆粒8為燃燒后形成的粉煤灰中的空心珠或者為人造空心玻
璃球o
玻璃質(zhì)的空心顆粒8的密度為0.5~1.8 g/cm3。 玻璃質(zhì)的空心顆粒8的粒徑為30um或500um或1000um。
控流過濾器2與井壁1的套管相螺接，或通過懸掛封隔器3與井壁1固定連 接(如圖1、圖2所示)。
權(quán)利要求
1、一種具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，包括井壁和控流過濾器，所述井壁由上升段和水平段組成，所述井壁的水平段與水平面之間的夾角為0～20度，所述控流過濾器位于所述井壁的水平段內(nèi)并與所述井壁固定連接，其特征在于，所述控流過濾器與所述井壁之間的空腔內(nèi)充滿有玻璃質(zhì)的空心顆粒。
2、 如權(quán)利要求1所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述玻璃質(zhì)的空心顆粒為燃燒后形成的粉煤灰中的空心珠。
3、 如權(quán)利要求1所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述玻璃質(zhì)的空心顆粒為人造空心玻璃球。
4、 如權(quán)利要求1或2或3所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其 特征在于，所述玻璃質(zhì)的空心顆粒的密度為0.5 1.8g/cm3。
5、 如權(quán)利要求1或2或3所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其 特征在于，所述玻璃質(zhì)的空心顆粒的粒徑為30 1000um。
6、 如權(quán)利要求4所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述玻璃質(zhì)的空心顆粒的粒徑為30 1000um。
7、 如權(quán)利要求1或2或3所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其 特征在于，所述控流過濾器與所述井壁相螺接或通過懸掛封隔器與所述井壁固定 連接。
8、 如權(quán)利要求4所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述控流過濾器與所述井壁相螺接或通過懸掛封隔器與所述井壁固定連接。
9、 如權(quán)利要求5所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述控流過濾器與所述井壁相螺接或通過懸掛封隔器與所述井壁固定連接。
10、 如權(quán)利要求6所述的具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述控流過濾器與所述井壁相螺接或通過懸掛封隔器與所述井壁固定連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)，包括井壁和控流過濾器，井壁由上升段和水平段組成，控流過濾器位于井壁的水平段內(nèi)并與井壁固定連接，控流過濾器與井壁之間的空腔內(nèi)充滿有玻璃質(zhì)的空心顆粒。本發(fā)明具有控流功能的水平注采井完井結(jié)構(gòu)具有易于實現(xiàn)、完井成本低、軸向防竄流功能強(qiáng)的特點。
文檔編號E21B43/12GK101338660SQ200810118109
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者裴柏林 申請人:安東石油技術(shù)(集團(tuán))有限公司