[发明专利]一种基于旋流增阻效应的选择性流入控制装置

说明书

本发明涉及一种基于旋流增阻效应的选择性流入控制装置，包括中心管；套设在所述中心管外的外筒，所述外筒与所述中心管之间形成环空腔，所述外筒的一端与所述中心管中部密封连接；固定在所述中心管上的控制器主体，所述控制器主体构造成能够使环空腔内的流体导入所述中心管内部，其中，所述控制器主体上设有两个用于识别区分流体并对流体进行区别增阻的旋流系统；以及设置在所述环空腔内的导流装置，所述导流装置固定在所述中心管的外壁上，并构造成能够将流体导入到所述控制器主体。本发明具有精准识别流体的功能，可根据地层流体性质、组成及入流量的变化自动调节其限流阻力，从而防止底水锥进现象发生，保证水平井长期稳产。

技术领域

本发明涉及一种基于旋流增阻效应的选择性流入控制装置，尤其是用于识别区分流体并对流体进行区别增阻的控水稳油装置。

背景技术

在边、底水油藏水平井中，由于受到井筒摩擦压降和地层非均质性的影响，使得地层流体沿井筒方向的流入剖面不均衡。这样，跟端和高渗带的生产压差往往比趾端和低渗带高得多，导致跟端和高渗带的入流量明显大于趾端和低渗带，从而容易造成边、底水的锥进。一旦发生水锥，地层水将迅速形成突破，使含水率快速上升，产量显著下降，油井产能将受到极大影响。

目前解决水平井边、底水锥进问题的主要思路是均衡地层产液沿井筒的流入剖面，限制跟端及高渗带的井筒入流量。早期的控水完井主要基于变密度射孔技术，采用的主要方式包括变距分段射孔完井和分段变密度射孔完井等。为了减弱或消除跟-趾效应对流入速度剖面的不利影响，后期相继出现了中心管完井和双管完井等新型控水完井方式。但这些控水完井方式均存在有效调控时间短、后期参数调整困难等问题，而且边、底水一旦突破，将完全失去控水的功能。

20世纪90年代初，挪威的Norsk Hydro公司率先研发了智能型流入控制装置(Inflow Control Device，ICD)，它是一种连接在生产管柱上对地层流体进行分段集中控制的智能装置，应用此装置进行控水完井作业时需事先对水平井进行分段处理，每段内的地层产出流体需集中通过一个或多个ICD进入井筒，地层流体在通过ICD时会随流量的变化产生不同的附加压降，通常情况下，当地层流体入流量较大时产生较大的附加压降；当地层流体入流量较小时产生较小的附加压降，以此来平衡每段的实际生产压差，防止或延缓水锥现象的发生。该装置于1998年在Troll油田进行了成功应用。随后基于该思想的智能流入控制装置大量涌现，截止2013年，国内外已相继研发出多种类型的ICD。自适应流入控制装置(Autonomous Inflow Control Device，AICD)是在ICD技术基础上发展起来的全智能型ICD，它区别于普通ICD的最大特点是具有流体识别能力，可根据流体性质、组成及流量的变化自动调节自身产生的流动阻力，从而有效均衡井筒流入剖面，防止底水锥进现象发生，保证水平井长期稳产。但现有的AICD仍存在流体识别精度不高，性能不稳定以及结构复杂、加工难度大等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种基于旋流增阻效应的选择性流入控制装置，该装置具有精准识别流体并进行区别增阻的功能，可根据地层流体性质、组成及入流量的变化自动调节其限流阻力，从而防止底水锥进现象发生，保证水平井长期稳产。

本发明提出了一种基于旋流增阻效应的选择性流入控制装置，包括：

中心管；

套设在所述中心管外的外筒，所述外筒与所述中心管之间形成环空腔，所述外筒的一端与所述中心管中部密封连接；

固定在所述中心管上的控制器主体，所述控制器主体构造成能够使环空腔内的流体导入所述中心管内部，其中，所述控制器主体上设有两个用于识别区分流体并对流体进行区别增阻的旋流系统；以及

设置在所述环空腔内的导流装置，所述导流装置固定在所述中心管的外壁上，并构造成能够将流体导入到所述控制器主体。