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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201420618890.8(22)申请日 2014.10.23E21B 17/00(2006.01)E21B 43/08(2006.01)E21B 47/11(2012.01)(73)专利权人 中国石油天然气股份有限公司地址 100007 北京市东城区东直门北大街 9号(72)发明人 曲绍刚 孙振宇 赵吉成 吴晓明杨昕 李红爽 张林 张滕汪盈盈 贺梦琦 方梁锋 任德强陈佳鑫(74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限公司 11127代理人 党晓林 李永强(54) 实用新型名称一种水平井用管柱及水平井(57) 摘要本申请提供一种水平井用。
2、管柱，包括 ：套管 ；与所述套管相连通且位于水平井段的筛管，所述筛管包括设有第一筛孔的外管壁和设有第二筛孔的内管壁 ；所述外管壁与所述内管壁之间设有多个连通所述第一筛孔与所述第二筛孔的环空段 ；每个所述环空段内设置有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂以及不同的油溶性示踪剂 ；设在所述筛管上的管外封隔器，其数量为多个，相邻两个所述管外封隔器之间均设有一个所述环空段。通过本申请所提供的水平井用管柱及水平井能够测量出水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要。
3、求书1页 说明书5页 附图2页(10)授权公告号 CN 204252844 U(45)授权公告日 2015.04.08CN 204252844 U1/1 页21.一种水平井用管柱，其特征在于，包括 ：套管 ；与所述套管相连通且位于水平井段的筛管，所述筛管包括设有第一筛孔的外管壁和设有第二筛孔的内管壁 ；所述外管壁与所述内管壁之间设有多个连通所述第一筛孔与所述第二筛孔的环空段 ；每个所述环空段内设置有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂以及不同的油溶性示踪剂 ；设在所述筛管上的管外封隔器，其数量为多个，相邻两个所述管外封隔器之间均设有一个所述环空段。2.如权利要求 1 所述的水平井用管柱，其特征在。
4、于 ：每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂重量和所述油溶性示踪剂的重量均相等。3.如权利要求 2 所述的水平井用管柱，其特征在于 ：每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为 100 克至 2000 克，所述油溶性示踪剂为 500 克至 2000 克。4.如权利要求 3 所述的水平井用管柱，其特征在于 ：每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为 500 克至 1000 克，所述油溶性示踪剂为 500 克至 1000 克。5.如权利要求 1 所述的水平井用管柱，其特征在于 ：每个所述环空段的长度均相等。6.如权利要求 5 所述的水平井用管柱，其特征在于 ：每个所述环空段的长度为 20 米至150 米。。
5、7.如权利要求 1 所述的水平井用管柱，其特征在于 ：所述外管壁与所述内管壁间隔的距离为 5 毫米至 30 毫米。8.如权利要求 1 所述的水平井用管柱，其特征在于 ：所述水溶性示踪剂与所述油溶性示踪剂为化学示踪剂、放射性同位素示踪剂、非放射性同位素示踪剂、微量物质示踪剂中的一种或多种。9.如权利要求 8 所述的水平井用管柱，其特征在于 ：所述水溶性示踪剂为镱元素水溶性示踪剂，所述油溶性示踪剂为铒元素油溶性示踪剂。10.一种采用如权利要求 1 至 9 之一所述水平井用管柱的水平井，其特征在于，该水平井还包括 ：设置在所述套管内的抽油管柱，其包括顺序串接的油管、油气分离装置、导锥。权 利 要 求。
6、 书CN 204252844 U1/5 页3一种水平井用管柱及水平井技术领域0001 本申请涉及石油开采领域，尤其涉及一种水平井用管柱及水平井。背景技术0002 水平井采油技术始于 20 世纪 80 年代，主要用于油田开发中提高油气产量和油气采收率。随着工业技术的发展和人们对水平井开采技术认识的不断加深，用水平井开发油田受到了广泛重视。水平井是井斜角达到或接近 90 度，井身沿着水平方向钻进一定长度的井。如图 1 所示的目前水平井常用的一种水平井用管柱，它包括垂直井段 100 和水平井段200。所述垂直井段 100 与所述水平井段 200 的夹角即为井斜角。所述垂直井段 100 设有套管，所述。
7、套管内部设有用于抽油的抽油管柱。所述水平井段 200 设有筛管，所述筛管与所述套管连接的一端为水平井段的脚跟位置 202，所述筛管深入油层的另一端为水平井段的脚尖位置 203。所述筛管上设有筛孔 201，原油可以由油层经所述筛孔 201 进入到所述筛管内部，当所述筛管内的原油进入到一定量时，再有所述套管内的抽油管柱将所述原油开采至地面。0003 由于所述水平井段 200 不同位置处所对应油层原油的含水率、含油率、渗透率等情况会有所差异，进而，所述水平井段 200 不同位置处的产液情况会有所不同，即所述水平井段 200 不同位置处所进入原油的产量以及原油中的含油率、含水率也会不同。所以在上述水平。
8、井开采的过程中需要测量水平井段不同位置的产液情况，以通过所测量数据优化注采方案，进而指导油田的精细注采。测量上述水平井的水平井段不同位置的产液情况时，通常利用爬行器或连续油管等设备将测量仪器下至所述脚尖位置 203, 然后测量仪器从所述脚尖位置 203 至所述脚跟位置 202 进行分段测量不同位置的产液情况。由于所述测量仪器在水平井内进行测量工作，会经常因为井下落物 ( 比如油管、套管、钻具等施工过程中掉落 ) 造成测量仪器卡堵，进而导致测量工作无法进行。发明内容0004 鉴于现有技术的不足，本申请提供一种水平井用管柱，以能够测量水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会。
9、因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。0005 本申请提供的一种水平井用管柱，包括 ：0006 套管 ；0007 与所述套管相连通且位于水平井段的筛管，所述筛管包括设有第一筛孔的外管壁和设有第二筛孔的内管壁 ；所述外管壁与所述内管壁之间设有多个连通所述第一筛孔与所述第二筛孔的环空段 ；每个所述环空段内设置有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂以及不同的油溶性示踪剂 ；0008 设在所述筛管上的管外封隔器，其数量为多个，相邻两个所述管外封隔器之间均设有一个所述环空段。说 明 书CN 204252844 U2/5 页40009 优选的，每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂重量和所述油溶性示踪剂的重量。
10、均相等。0010 优选的，每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为 100 克至 2000 克，所述油溶性示踪剂为 500 克至 2000 克。0011 优选的，每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为 500 克至 1000 克，所述油溶性示踪剂为 500 克至 1000 克。0012 优选的，每个所述环空段的长度均相等。0013 优选的，每个所述环空段的长度为 20 米至 150 米。0014 优选的，所述外管壁与所述内管壁间隔的距离为 5 毫米至 30 毫米。0015 优选的，所述水溶性示踪剂与所述油溶性示踪剂为化学示踪剂、放射性同位素示踪剂、非放射性同位素示踪剂、微量物质示踪剂中的一种或多。
11、种。0016 优选的，所述水溶性示踪剂为镱元素水溶性示踪剂，所述油溶性示踪剂为铒元素油溶性示踪剂。0017 本申请还提供采用如上所述水平井用管柱的水平井，其特征在于，该水平井还包括：0018 设置在所述套管内的抽油管柱，其包括顺序串接的油管、油气分离装置、导锥。0019 上述本申请所提供的水平井用管柱的筛管采用外管壁与内管壁的双层管壁设计，并将内管壁与外管壁之间的环空分成多个环空段，通过将每个所述环空段中内置不同的水溶性示踪剂和不同的油溶性示踪剂，进而产液在经过筛管的管壁进入筛管内部时，每个所述环空段内的示踪剂会进入到产液中。产液的含水率越大，进入的水溶性示踪剂越多，产液的含油率越大，进入的油。
12、溶性示踪剂越多，以此原理，可以井外通过测量产液中每种水溶性示踪剂及油溶性示踪剂的浓度、含量，进而计算水平井段出不同位置的产液的含油率、含水率及产量，获得水平井段不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本申请所提供的水平井用管柱能够测量出水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。附图说明0020 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图。
13、获得其他的附图。0021 图 1 是现有技术的水平井用管柱结构示意图 ；0022 图 2 是本申请一种实施方式所提供的水平井用管柱及水平井结构示意图。具体实施方式0023 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保说 明 书CN 204252844 U3/5 页5护的范围。0024 请参考图 2，本申请的一种实施方式所提供的水平井用。
14、管柱，包括 ：套管 1 ；与所述套管 1 相连通且位于水平井段的筛管 2，所述筛管 2 包括设有第一筛孔 3 的外管壁 5 和设有第二筛孔 12 的内管壁 4 ；所述外管壁 5 与所述内管壁 4 之间设有多个连通所述第一筛孔3 与所述第二筛孔 12 的环空段 ；每个所述环空段内设置有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂 6 以及不同的油溶性示踪剂 7 ；设在所述筛管 2 上的管外封隔器 13，其数量为多个，相邻两个所述管外封隔器 13 之间均设有一个所述环空段。0025 上述本实施方式所提供的水平井用管柱的筛管 2 采用外管壁 5 与内管壁 4 的双层管壁设计，并将内管壁4与外管壁5之间的环空分。
15、成多个环空段，通过将每个所述环空段中内置不同的水溶性示踪剂6和不同的油溶性示踪剂7，进而产液在经过筛管2的管壁进入筛管 2 内部时，每个所述环空段内的示踪剂会进入到产液中。具体的，水溶性示踪剂 6 会进入产液的水中，油溶性示踪剂 7 会进入产液的油中，且，产液的含水率越大进入的水溶性示踪剂越多，产液的含油率越大，进入的油溶性示踪剂 7 越多，以此原理可以井外通过测量产液中每种水溶性示踪剂6及油溶性示踪剂7的浓度、含量，进而测量水平井段出不同位置的产液的含油率、含水率及产量，获得水平井段不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本实施方式所提供的水平井用管柱能够测量水平井段不同位置的产液情况。
16、，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。0026 所述套管 1 设在垂直井段，其内部可以设有抽油管柱 11 以用于抽油。所述套管 1下部连接所述筛管 2。0027 所述筛管2设在水平井段，所述筛管2的管壁均匀分布有筛孔，原油可以通过所述筛孔进入到所述筛管 2 内部。所述筛管 2 的管壁为两层 ：外管壁 5 和内管壁 4。所述外管壁 5 设有第一筛孔 3，所述内管壁 4 设有第二筛孔 12。所述外管壁 5 与所述内管壁 4 之间存在一定距离的间隔以形成环空，且所述环空分成多个环空段。所述环空段将所述第一筛孔 3 与所述第二筛孔 12 连通，这样使得原油从所述第。
17、一筛孔 3 进入所述环空段内部然后由所述第二筛孔 12 流出，在此过程中所述环空段内的示踪剂会进入原油中。在实际应用中，所述外管壁 5 与所述内管壁 4 间隔的距离为 5 毫米至 30 毫米。所述环空段之间可以密封间隔开，以防止每个所述环空段之间的示踪剂相互混合。当然，为了更好的测量水平井段不同位置处的产液情况，所述环空段可以均匀分布在所述筛管 2 的管壁上，即，每个所述环空段的长度相等，并且，所述环空段之间的间隔长度也相等。一般而言，目前水平井的水平井段的长度一般为 300 米至 400 米，所以本实施方式的所述环空段的长度可以为 20 米至 150米。当然，由于所述环空段的长度范围是决定测。
18、试精度的，分段最好是越短越好，但考虑到实际应用场景及成本，本实施方式将所述环空段的长度设置在 20 米至 150 米，但本申请并不以此为限。0028 每个所述环空段均具有与其他所述环空段不同的水溶性示踪剂 6 以及不同的油溶性示踪剂 7。所述水溶性示踪剂 6 可以只溶于水中，也可以溶于水且溶于油中，但所述水溶性示踪剂 6 溶于水且溶于油时，其每克溶于水与溶于油的比例须清晰已知的。同样的，所述油溶性示踪剂7可以只溶于油中，也可以溶于油且溶于水中，但所述油溶性示踪剂 溶于油且溶于水时，其每克溶于油与溶于水的比例须清晰已知的。目前，示踪剂的种类繁多，可以应用于本实施方式的同样为多种，本申请所需的示踪。
19、剂可以采用在常用的示踪剂上加入说 明 书CN 204252844 U4/5 页6亲水基或亲油基的形式获得，当然如果示踪剂本身具有亲水性或亲油性则无须再加上亲水基或亲油基。进一步的，在进行火驱开采或注蒸汽采油时，本实施方式所需的示踪剂还需具有耐高温的性能。0029 进一步的，所述水溶性示踪剂6与所述油溶性示踪剂7可以为化学示踪剂、放射性同位素示踪剂、非放射性同位素示踪剂、微量物质示踪剂中的一种或多种。即，所述水溶性示踪剂6与所述油溶性示踪剂7可以均为化学示踪剂也可以均为放射性同位素示踪剂或其他种类，因为不管是化学示踪剂还是放射性同位素示踪剂，抑或是所述微量物质示踪剂等均具有多种种类的示踪剂。只要。
20、保证每个所述环空段内具有的所述水溶性示踪剂 6、所述油溶性示踪剂 7 与其他所述环空段内具有的所述水溶性示踪剂 6、所述油溶性示踪剂 7 不同即可。相应的，所述水溶性示踪剂可以 6 为化学示踪剂，所述油溶性示踪剂 7 为放射性同位素示踪剂。本实施方式在实际应用中，所述水溶性示踪剂为镱元素水溶性示踪剂，所述油溶性示踪剂为铒元素油溶性示踪剂，但并不以此为限。为使得后续计算水平井段不同位置的产量情况较为方便，每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂 6 重量和所述油溶性示踪剂 7 重量均相等。具体的，每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为 100 克至 2000 克，所述油溶性示踪剂为 500 克至 2。
21、000 克。进一步的，每个所述环空段具有的所述水溶性示踪剂为 500 克至 1000 克，所述油溶性示踪剂为 500 克至 1000 克。0030 所述管外封隔器13设在井壁与所述筛管2之间。一方面，所述管外封隔器13可以起到固井的作用，另一方面，所述管外封隔器 13 可以将井壁与所述筛管 2 之间的环空分隔成几个环段，每个环段之间互相独立，所进入的原油只能进入每个环段所对应的环空段内，进而可以保证计量更加准确。0031 通过采用上述本实施方式提供的水平井用的管柱进行开采原油时，由于其筛管 2具有多个环空段，且环空段不仅具有允许原油通过的第一筛孔 3、第二筛孔 12，还具有可进入原油内部的水溶。
22、性示踪剂 6 和油溶性示踪剂 7，而且每个所述环空段内部的示踪剂与其他所述环空段的示踪剂均不相同，这样就可以保证仅是经过本环空段的原油才能进入对应环空段的示踪剂。在将原油开采至地表时，将所采集的原油内的水性示踪剂 6 和油性示踪剂 7 的种类、含量测量出来，通过水性示踪剂和油性示踪剂的种类对应水平井段的不同位置，在通过水性示踪6剂和油性示踪剂7的含量计算出水平井段的不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本实施方式所提供的水平井用管柱能够测量出水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。并且测量过程均为井外操作，方便快捷。0032。
23、 请继续参考图 2，本申请的一种实施方式提供的一种采用如上所述水平井用管柱的水平井，该水平井还包括 ：设置在所述套管1内的抽油管柱11，其包括顺序串接的油管8、油气分离装置 9、导锥 10。0033 所述抽油管柱11设置所述套管1内，其用于将进入所述水平井用管柱内的原油开采出来。所述抽油管柱 11 包括顺序串接的油管 8、油气分离装置 9、导锥 10。所述顺序串接可以理解为从上至下依次连接。所述导锥 10 为整个抽油管柱 11 在下入所述抽油管柱 11内时起导向作用，并且可以保护所述油气分离装置9以及所述油管8在下入过程中被破坏。所述油气分离装置 9 用于将开采原油时将随原油一起进入筛管的天然。
24、气等气体分离，使之进入油管的为原油。目前常用的油气分离装置 9 包括气锚及设在气锚之上的防气泵。说 明 书CN 204252844 U5/5 页70034 上述本实施方式所提供水平井的水平井用管柱的筛管 2 采用外管壁 5 与内管壁 4的双层管壁设计，并将内管壁4与外管壁5之间的环空分成多个环空段，通过将每个所述环空段中内置不同的水溶性示踪剂 6 和不同的油溶性示踪剂 7，进而产液在经过筛管 2 的管壁进入筛管 2 内部时，每个所述环空段内的示踪剂会进入到产液中。具体的，水溶性示踪剂6 会进入产液的水中，油溶性示踪剂 7 会进入产液的油中，且，产液的含水率越大，进入的水溶性示踪剂 6 越多 ；。
25、产液的含油率越大，进入的油溶性示踪剂 7 越多。以此原理，可以井外通过测量产液中每种水溶性示踪剂6及油溶性示踪剂7的浓度、含量，进而测量水平井段出不同位置的产液的含油率、含水率及产量，获得水平井段不同位置的产液情况。通过以上描述，可以看出通过本实施方式所提供的水平井能够测量水平井段不同位置的产液情况，且不需要向井内下入测量仪器，进而不会因测量仪器卡堵而导致测量工作无法进行。0035 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。说 明 书CN 204252844 U1/2 页8图1说 明 书 附 图CN 204252844 U2/2 页9图2说 明 书 附 图CN 204252844 U。