CN111827983A - 用于套管完井水平井的找水方法及装置 - Google Patents

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CN111827983A CN202010747159.5A CN202010747159A CN111827983A CN 111827983 A CN111827983 A CN 111827983A CN 202010747159 A CN202010747159 A CN 202010747159A CN 111827983 A CN111827983 A CN 111827983A
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Abstract

本发明提供了一种用于套管完井水平井的找水方法及装置。用于套管完井水平井的找水方法包括以下步骤：步骤S1：将用于套管完井水平井的找水装置放置于水平井内；步骤S2：启动抽油泵，检测当前油液的含水数据并记录；步骤S3：启动加压装置，将用于套管完井水平井的找水装置的阀球送至用于套管完井水平井的找水装置的第N个找水阀内，以封堵第N个找水阀的旁流通道，同时阀球通过第N个找水阀，N为正整数；步骤S4：再次启动抽油泵，检测当前油液的含水数据并记录；重复步骤S3至步骤S4，使N依次增加个数一，直至所有油管均检测完成。本发明解决了现有技术中低产液量井找水作业成本高的问题。

Description

用于套管完井水平井的找水方法及装置
技术领域
本发明涉及石油工程技术领域，具体而言，涉及一种用于套管完井水平井的找水方法及装置。
背景技术
水平井是一种低渗、特低渗油藏开发的完井方式。对于存在底水的油藏，压裂易沟通底水造成某一射孔段出水，从而造成全井产液高含水，这就使得水平井段未得到充分动用，影响开发效益。
目前用于套管完井水平井找水的工艺技术主要分为以下两种。
对于自喷井产液量高的油井，目前国内外有多种测试法找水方法，如斯伦贝谢的Flow Scanne***、贝克休斯的BHGE PhaseViewTMX***、哈里伯顿的高级测量***(AMS)、FOTECH的光纤找水技术，国内主要是采用的是中子氧活化测试技术结合测井资料来进行找水。此种方法可以直接或间接得到水平井各段的产液量和含水等指标，但缺点是找水周期长、费用高。
对于人工举升水平井的找水方法一般采用连续油管。对于停喷的油井，主要采用连续油管带测试仪器，地面采用气举工艺配合进行水平井段逐段的找水作业。还有采用连续油管带井下取样器进行井下取样测试含水的方法。这种方法主要适用于单井产液量较高的井，对于日产液量在15吨及以下的井况不适用。
发明内容
本发明的主要目的在于提供了一种用于套管完井水平井的找水方法及装置，以解决现有技术中低产液量井找水作业成本高的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于套管完井水平井的找水方法，用于套管完井水平井的找水方法包括以下步骤：步骤S1：将用于套管完井水平井的找水装置放置于水平井内；步骤S2：启动抽油泵，检测当前油液的含水数据并记录；步骤S3：启动加压装置，将用于套管完井水平井的找水装置的阀球送至用于套管完井水平井的找水装置的第N个找水阀内，以封堵第N个找水阀的旁流通道，同时阀球通过第N个找水阀，N为正整数；步骤S4：再次启动抽油泵，检测当前油液的含水数据并记录；重复步骤S3至步骤S4，使N依次增加个数一，直至所有油管均检测完成。
根据本发明的另一个方面，提供一种用于套管完井水平井的找水装置，采用上述的用于套管完井水平井的找水方法，用于套管完井水平井的找水装置包括：找水阀；多个油管，多个油管通过多个找水阀顺次连接；抽油泵，抽油泵设置在井口处的油管的端部；加压装置，加压装置设置在井口处的油管处，多个找水阀的第二接头相对于找水阀的第一接头靠近井口；多个封隔器，封隔器设置于每节油管上；阀球，阀球在加压装置的作用下能够进入找水阀的膨胀球座内，并使找水阀的滑套向中心管方向移动以封堵找水阀的旁流通道。
进一步地，找水阀包括：外筒，外筒的两端设置有第一接头和第二接头；中心管，中心管位于外筒内，中心管与第一接头连通，中心管与外筒之间形成旁流通道；滑套，滑套设置在外筒内并活动设置在中心管与第二接头之间，滑套的外壁面与外筒的内壁面贴合，滑套的内壁面上开设有膨胀槽，滑套向中心管一侧运动时能够封堵旁流通道，外筒的筒壁在旁流通道的位置开设有旁流孔；膨胀球座，膨胀球座滑动设置在滑套内并能够滑动至膨胀槽内，膨胀球座的外壁与滑套的内壁贴合；单向承压组件，单向承压组件设置于旁流通道处以单向封堵旁流通道，防止外筒内的液体通过旁流孔流至外筒的外部。
进一步地，滑套在朝向中心管的一端开设有限位台阶，滑套朝向中心管滑动时，中心管的端部能够抵接在限位台阶上。
进一步地，单向承压组件位于滑套与旁流孔之间。
进一步地，单向承压组件包括：皮碗，皮碗的内圈套置于中心管的外壁上，皮碗的外圈贴合于外筒的内壁，皮碗的开口仅能朝向滑套的方向打开；卡环，卡环将皮碗固定于中心管的外壁上。
进一步地，找水阀还包括剪切销钉，剪切销钉将滑套固定于外筒的内壁上。
进一步地，找水阀还包括：第一密封件，第一密封件设置于滑套的外壁面上，用于将滑套与外筒的接触部分密封；和/或第二密封件，第二密封件设置于滑套的内壁面上，用于将滑套与中心管的接触部分密封。
进一步地，用于套管完井水平井的找水装置还包括坐封球座，位于尾端的油管设置有坐封球座以容纳阀球。
进一步地，用于套管完井水平井的找水装置还包括：筛管，筛管与坐封球座连通；丝堵，丝堵将筛管的端部封堵。
应用本发明的技术方案，首先将用于套管完井水平井的找水装置放置于水平井内，水平井采用套管进行加固，启动抽油泵，检测当前油液的含水数据并记录，接着启动加压装置对油管进行打压，阀球在加压装置的作用下能够进入第一个找水阀内，并封堵第一个找水阀的旁流通道，旁流通道被封堵后，此段油管位置的液体无法进入第一个找水阀内，再次启动抽油泵能够得到当前的含水数据，依次类推使阀球进入第二个找水阀、第三个找水阀、第N个找水阀，从而能够了解水平井中除第一段外的其它段的含水情况，为后期隔水提供数据，作业过程中无需重复动油管，降低了找水作业的成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了本发明的一个实施例的用于套管完井水平井的找水方法的流程图；以及
图2示出了本发明的一个实施例的用于套管完井水平井的找水装置的结构示意图；
图3示出了图2中的找水阀的半剖示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、油管；20、抽油泵；30、加压装置；40、封隔器；50、找水阀；51、外筒；511、第一接头；512、第二接头；513、旁流通道；514、旁流孔；52、中心管；53、滑套；531、膨胀槽；532、第一密封件；533、第二密封件；534、限位台阶；54、膨胀球座；55、单向承压组件；551、皮碗；552、卡环；56、剪切销钉；60、坐封球座；70、筛管；80、丝堵；90、水平井；100、套管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。
显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中低产液量井找水作业成本高的问题，本发明提供了一种用于套管完井水平井的找水方法及装置。其中，下述的用于套管完井水平井的找水装置采用下述的用于套管完井水平井的找水方法。
图1所示，用于套管完井水平井的找水方法包括以下步骤：步骤S1：将用于套管完井水平井的找水装置放置于水平井90内；步骤S2：启动抽油泵20，检测当前油液的含水数据并记录；步骤S3：启动加压装置30，将用于套管完井水平井的找水装置的阀球送至用于套管完井水平井的找水装置的第N个找水阀50内，以封堵第N个找水阀50的旁流通道513，同时阀球通过第N个找水阀50，N为正整数；步骤S4：再次启动抽油泵20，检测当前油液的含水数据并记录；重复步骤S3至步骤S4，使N依次增加个数一，直至所有油管10均检测完成。
在检测的过程中，上述步骤中，首先将用于套管完井水平井的找水装置放置于水平井90内，水平井90采用套管100进行加固。启动抽油泵20，检测当前油液的含水数据并记录；接着启动加压装置30对油管进行打压，阀球在加压装置30的作用下能够进入第一个找水阀50内，并封堵第一个找水阀50的旁流通道513，旁流通道513被封堵后，此段油管10位置的液体无法进入第一个找水阀50内，再次启动抽油泵20能够得到当前的含水数据。依次类推使阀球进入第二个找水阀50、第三个找水阀50、第N个找水阀，从而能够了解水平井90中除第一段外的其它段的含水情况，为后期隔水提供数据。作业过程中无需重复动油管10，降低了找水作业的成本。
如图2所示，用于套管完井水平井的找水装置包括找水阀50、多个油管10、抽油泵20、加压装置30、多个封隔器40、阀球，多个油管10通过多个找水阀50顺次连接；抽油泵20设置在井口处的油管10的端部；加压装置30设置在井口处的油管10处，多个找水阀50的第二接头512相对于找水阀50的第一接头511靠近井口；封隔器40设置于每节油管10上；阀球在加压装置30的作用下能够进入找水阀50的膨胀球座54内，并使找水阀50的滑套53向中心管52方向移动以封堵找水阀50的旁流通道513。
本实施例中，启动抽油泵20检测此状态下的含水情况，启动加压装置30，阀球在加压装置30的作用下能够进入找水阀50的膨胀球座54内，并使找水阀50的滑套53向中心管52方向移动以封堵找水阀50的旁流通道513，旁流通道513被封堵后，此段油管10位置的液体无法进入找水阀50内，此时再次启动抽油泵20，检测当前油液的含水数据并记录。再次启动加压装置30，阀球就能够密封下一个找水阀50，再次启动抽油泵20能够得到当前的含水数据。依次类推就能够了解水平井90中各个位置的含水情况，作业过程中无需重复动油管10，降低了找水作业的成本。
如图2至图3所示，找水阀包括外筒51、中心管52、滑套53、膨胀球座54、单向承压组件55，外筒51的两端设置有第一接头511和第二接头512；中心管52位于外筒51内，中心管52与第一接头511连通，中心管52与外筒51之间形成旁流通道513；滑套53设置在外筒51内并活动设置在中心管52与第二接头512之间，滑套53的外壁面与外筒51的内壁面贴合，滑套53的内壁面上开设有膨胀槽531，滑套53向中心管52一侧运动时能够封堵旁流通道513，外筒51的筒壁在旁流通道513的位置开设有旁流孔514；膨胀球座54滑动设置在滑套53内并能够滑动至膨胀槽531内，膨胀球座54的外壁与滑套53的内壁贴合；单向承压组件55设置于旁流通道513处以单向封堵旁流通道513，防止外筒51内的液体通过旁流孔514流至外筒51的外部。
本实施例中，中心管52与外筒51之间形成旁流通道513，单向承压组件55设置于旁流通道513处以单向封堵旁流通道513，防止外筒51内的液体通过旁流孔514流至外筒51的外部。多个油管10通过多个找水阀50顺次连接，启动加压装置30，阀球在加压装置30的作用下能够进入找水阀50的膨胀球座54内，并使找水阀50的滑套53向中心管52方向移动以封堵找水阀50的旁流通道513，旁流通道513被封堵后，此段油管10位置的液体无法进入找水阀50内，此时启动抽油泵20，检测当前油液的含水数据并记录。再次启动加压装置30，阀球就能够密封下一个找水阀50，再次启动抽油泵20能够得到当前的含水数据。依次类推就能够了解水平井90中各个位置的含水情况，作业过程中无需重复动油管10，降低了找水作业的成本。
本实施例中，找水阀50滑套53和中心管52之间设计锁定结构，该锁定结构可为卡接结构，阀球带动滑套53向中心管52方向移动，当滑套53将旁流通道513封堵时，中心管52卡接于滑套53内，以防止地层间压差过高造成关闭不完。
如图2至图3所示，滑套53在朝向中心管52的一端开设有限位台阶534，滑套53朝向中心管52滑动时，中心管52的端部能够抵接在限位台阶534上。本实施例中，当加压装置30向油管10内打压时，阀球会进入找水阀50的膨胀球座54内，并使找水阀50的滑套53向中心管52方向移动以封堵找水阀50的旁流通道513。当旁流通道513被封堵后，限位台阶534能够限制滑套53继续朝向中心管52侧移动，此时在阀球的推动下，膨胀球座54会相对滑套53移动，进入膨胀槽531，膨胀球座54的内径变大，阀球通过此找水阀50。
如图2至图3所示，单向承压组件55位于滑套53与旁流孔514之间。单向承压组件55包括皮碗551和卡环552，皮碗551的内圈套置于中心管52的外壁上，皮碗551的外圈贴合于外筒51的内壁，皮碗551的开口仅能朝向滑套53的方向打开；卡环552将皮碗551固定于中心管52的外壁上。
本实施例中，皮碗551的内圈套置于中心管52的外壁上，皮碗551的外圈贴合于外筒51的内壁，皮碗551的开口仅能朝向滑套53的方向打开，这使得外筒51内的液体通过旁流孔514流至外筒51的外部，而外筒51外部的液体能够进入外筒51内。采用卡环552来固定皮碗551，方便后期更换。
如图3所示，找水阀50还包括剪切销钉56，剪切销钉56将滑套53固定于外筒51的内壁上。本实施例中，剪切销钉56能够将滑套53固定于外筒51的内壁上，防止滑套53在外筒51内随意滑动，仅在阀球的推动下，滑套53才能克服剪切销钉56的力，向中心管52方向移动以封堵找水阀50的旁流通道513。
如图3所示，找水阀50还包括第一密封件532和第二密封件533，第一密封件532设置于滑套53的外壁面上，用于将滑套53与外筒51的接触部分密封；第二密封件533设置于滑套53的内壁面上，用于将滑套53与中心管52的接触部分密封。
本实施例中，当滑套53向中心管52方向移动以封堵找水阀50的旁流通道513时，中心管52的端部会抵接在限位台阶534，此时中心管52的端部也会***滑套53内，第二密封件533能够将滑套53与中心管52的接触部分密封，第一密封件532则将滑套53与外筒51的接触部分密封，从而达到旁流通道513封堵的目的。
本实施例中，封隔器40可采用阀球解封的结构设计，可实现关闭找水阀50时同时解封封隔器40，封隔器40的胶筒和卡瓦等零件可采用可溶材质。
如图2所示，用于套管完井水平井的找水装置还包括坐封球座60，位于尾端的油管10设置有坐封球座60以容纳阀球。本实施例中，在位于尾端的油管10设置有坐封球座60，当阀球通过最后一个找水阀50时，会进入坐封球座60内，坐封球座60能够对阀球进行限位，找水装置使用完成后，可将阀球从坐封球座60内取出方便二次使用。
如图2所示，用于套管完井水平井的找水装置还包括筛管70和丝堵80，筛管70与坐封球座60连通；丝堵80将筛管70的端部封堵。本实施例中，在启动抽油泵20抽取油液进行检测的过程中，油液会从筛管70内进入油管内，筛管70能够对进入油管内的油液起到一定的筛选作用，防止大的杂质堵塞油管。丝堵将筛管70的端部封堵，使得此段的油液只能通过筛管70进入油管内。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于套管完井水平井的找水方法，其特征在于，所述用于套管完井水平井的找水方法包括以下步骤：
步骤S1：将用于套管完井水平井的找水装置放置于水平井(90)内；
步骤S2：启动抽油泵(20)，检测当前油液的含水数据并记录；
步骤S3：启动加压装置(30)，将所述用于套管完井水平井的找水装置的阀球送至所述用于套管完井水平井的找水装置的第N个找水阀(50)内，以封堵第N个所述找水阀(50)的旁流通道(513)，同时所述阀球通过第N个所述找水阀(50)，N为正整数；
步骤S4：再次启动所述抽油泵(20)，检测当前油液的含水数据并记录；
重复所述步骤S3至所述步骤S4，使N依次增加个数一，直至所有油管(10)均检测完成。
2.一种用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，采用权利要求1中所述的用于套管完井水平井的找水方法，所述用于套管完井水平井的找水装置包括：
找水阀(50)；
多个油管(10)，多个所述油管(10)通过多个所述找水阀(50)顺次连接；
抽油泵(20)，所述抽油泵(20)设置在井口处的所述油管(10)的端部；
加压装置(30)，所述加压装置(30)设置在井口处的所述油管(10)处，多个所述找水阀(50)的第二接头(512)相对于所述找水阀(50)的第一接头(511)靠近所述井口；
多个封隔器(40)，所述封隔器(40)设置于每节所述油管(10)上；
阀球，所述阀球在所述加压装置(30)的作用下能够进入所述找水阀(50)的膨胀球座(54)内，并使所述找水阀(50)的滑套(53)向中心管(52)方向移动以封堵所述找水阀(50)的旁流通道(513)。
3.根据权利要求2所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述找水阀(50)包括：
外筒(51)，所述外筒(51)的两端设置有第一接头(511)和第二接头(512)；
中心管(52)，所述中心管(52)位于所述外筒(51)内，所述中心管(52)与所述第一接头(511)连通，所述中心管(52)与所述外筒(51)之间形成旁流通道(513)；
滑套(53)，所述滑套(53)设置在所述外筒(51)内并活动设置在所述中心管(52)与所述第二接头(512)之间，所述滑套(53)的外壁面与所述外筒(51)的内壁面贴合，所述滑套(53)的内壁面上开设有膨胀槽(531)，所述滑套(53)向所述中心管(52)一侧运动时能够封堵所述旁流通道(513)，所述外筒(51)的筒壁在所述旁流通道(513)的位置开设有旁流孔(514)；
膨胀球座(54)，所述膨胀球座(54)滑动设置在所述滑套(53)内并能够滑动至所述膨胀槽(531)内，所述膨胀球座(54)的外壁与所述滑套(53)的内壁贴合；
单向承压组件(55)，所述单向承压组件(55)设置于所述旁流通道(513)处以单向封堵所述旁流通道(513)，防止所述外筒(51)内的液体通过所述旁流孔(514)流至所述外筒(51)的外部。
4.根据权利要求3所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述滑套(53)在朝向所述中心管(52)的一端开设有限位台阶(534)，所述滑套(53)朝向所述中心管(52)滑动时，所述中心管(52)的端部能够抵接在所述限位台阶(534)上。
5.根据权利要求3所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述单向承压组件(55)位于所述滑套(53)与所述旁流孔(514)之间。
6.根据权利要求5所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述单向承压组件(55)包括：
皮碗(551)，所述皮碗(551)的内圈套置于所述中心管(52)的外壁上，所述皮碗(551)的外圈贴合于所述外筒(51)的内壁，所述皮碗(551)的开口仅能朝向所述滑套(53)的方向打开；
卡环(552)，所述卡环(552)将所述皮碗(551)固定于所述中心管(52)的外壁上。
7.根据权利要求3所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述找水阀(50)还包括剪切销钉(56)，所述剪切销钉(56)将所述滑套(53)固定于所述外筒(51)的内壁上。
8.根据权利要求3所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述找水阀(50)还包括：
第一密封件(532)，所述第一密封件(532)设置于所述滑套(53)的外壁面上，用于将所述滑套(53)与所述外筒(51)的接触部分密封；和/或
第二密封件(533)，所述第二密封件(533)设置于所述滑套(53)的内壁面上，用于将所述滑套(53)与所述中心管(52)的接触部分密封。
9.根据权利要求2所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述用于套管完井水平井的找水装置还包括坐封球座(60)，位于尾端的所述油管(10)设置有所述坐封球座(60)以容纳所述阀球。
10.根据权利要求9所述的用于套管完井水平井的找水装置，其特征在于，所述用于套管完井水平井的找水装置还包括：
筛管(70)，所述筛管(70)与所述坐封球座(60)连通；
丝堵(80)，所述丝堵(80)将所述筛管(70)的端部封堵。
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