防砂篩管的製作方法

2023-04-24 05:18:32

本發明涉及一種油井、氣井防砂技術領域，特別涉及一種易鑽的防砂篩管。

背景技術：

在油氣井的開採過程中，防砂技術會直接影響油氣井的質量和開採效果，同時還關係到油氣井的壽命，因此防砂技術在油氣井的開採過程中至關重要，而推動防砂技術不斷發展需要對防砂工具及其配套工藝不斷創新，其中，油氣井開採過程中最為常用的防砂工具為防砂篩管，通過防砂篩管可以將地層產出物中的砂粒阻擋在防砂篩管之外，能夠起到很好的防砂目的，從而防止油井出砂造成卡泵現象。

目前在油田作業中普遍使用的防砂管為繞絲篩管和普通割縫篩管，其中，繞絲篩管是通過不鏽鋼金屬繞焊鋼絲製作而成，繞絲篩管固定在油管或基管通過繞絲篩管上的篩縫對地層砂進行阻擋，從而起防砂目的；普通割縫篩管是通過在套管或油管的管體上切割出多個細縫，多個細縫對產層中的砂粒進行過濾，從而起到防砂作用。

然而，繞絲篩管在油井後期處理中易出現「亂絲現象」，造成篩管損壞或縫隙變形，致使完井質量和防砂效果降低或失效，而且繞絲篩管和普通割縫篩管在堵塞或井內掩埋後都是無法打撈出來，這樣會嚴重影響開採作業的進度，甚至會因篩管無法打撈出來造成油井報廢，造成巨大經濟損失。

技術實現要素：

本發明提供一種防砂篩管，解決了現有的防砂篩管在堵塞或井內掩埋後因無法打撈出來造成開採進度拖延以及油井報廢的經濟損失問題。

本發明提供一種防砂篩管，包括：

基管，設置在所述基管一端的連接件，其中，

所述基管的軸向上開設至少一組過濾縫，每組過濾縫包含多個縫條，所述多個縫條沿所述基管的徑向均勻設置，且所述基管為採用鋁合金製成的管狀體。

本發明的具體實施方案中，所述基管的軸向上開設2-4組所述過濾縫。

本發明的具體實施方案中，所述每組過濾縫包含16-24條所述縫條。

本發明的具體實施方案中，所述基管的一端與所述連接件螺紋連接。

本發明的具體實施方案中，所述連接件為接箍，所述接箍的一端設有與所述基管外周設置的外螺紋相匹配的內螺紋，所述接箍的另一端設有套管母螺紋。

本發明的具體實施方案中，所述基管遠離所述連接件的另一端外周設有套管公螺紋。

本發明的具體方案中，所述基管的厚度為5-9mm。

本發明的具體方案中，所述縫條的長度為40-80mm。

本發明的具體方案中，所述縫條的寬度為0.1mm-1mm。

本發明提供一種防砂篩管，通過包括基管以及設置在所述基管一端的連接件，所述基管的軸向上至少開設一組過濾縫，每組過濾縫包含多個縫條，所述多個縫條沿所述基管的徑向均勻設置，通過縫條可以將產層中的砂粒阻擋在防砂篩管之外，起到防砂作用，而且所述基管為採用鋁合金製成的管狀體，這樣當防砂篩管堵塞或掩埋後需要打撈時，由於該防砂篩管的基管為採用鋁合金製成的基管，因此該防砂篩管是易鑽的，這樣可以通過鑽磨工具將防砂篩管鑽成多個碎片，而鋁合金密度較低，這樣鑽成的多個碎片在井液循環時易被帶出，實現了防砂篩管的打撈工作，使得防砂篩管在井中容易被清除，進而解決了現有的防砂篩管在堵塞或井內掩埋後因無法打撈出來造成開採進度拖延以及油井報廢的經濟損失問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明防砂篩管的結構示意圖；

圖2是本發明防砂篩管中縫條的排列示意圖；

圖3是本發明防砂篩管的部分剖面示意圖；

圖4是本發明防砂篩管的又一結構示意圖；

圖5是圖4中B-B方向的剖面示意圖。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

本實施例提供的防砂篩管可以應用於油田油井以及氣井完井等油氣井開採作業，主要用於將地層砂擋在篩管之外實現防砂作用，應用時，首先需要將防砂篩管入井，具體為防砂篩管與油管或套管相連入井，置於產層附近，經防砂篩管過濾後的介質進入油管或套管中並被抽出，產層中的砂粒被阻擋在防砂篩管之外，留在產層中能對地層起到支撐作用。

圖1是本發明防砂篩管的結構示意圖，圖2是本發明防砂篩管中縫條的排列示意圖，如圖1所示，防砂篩管包括：基管1，設置在基管1一端的連接件2，連接件2用於將基管1與套管或油管相連，本實施例中，基管1的軸向上開設至少一組過濾縫A，在實際應用中，在基管1上開設的過濾縫組數具體根據基管1的長度以及濾縫的長度來決定，例如當基管1的長度較長時，可以在基管1上開設多組過濾縫A，或者當濾縫長度較短時，也可以在基管1上開設多組過濾縫A，本實施例可以如圖1所示，在基管1的軸向上開設兩組過濾縫A，且兩組過濾縫A之間在基管1的軸向上存在間隔。

本實施例中，每組過濾縫A包含多個縫條a，多個縫條a沿基管1的徑向均勻設置，縫條a使基管1的外部與其內通道相通，地層液體可以流入基管1內，但支撐地層的砂粒被擋在基管1之外，不會流入油管中，從而起到防砂擋砂的作用，需要說明的是，縫條a的寬度(即縫隙)若太小，防砂篩管很容易堵塞，縫條a的寬度若太大，地層砂易進入油管中，不能起到防砂 效果，所以，縫條a的寬度具體以能阻擋地層砂在基管之外為宜。

本實施例中，需要說明的是，除了如圖1所示的在基管1的軸向上開設兩組過濾縫A，且兩組過濾縫A之間存在間隔之外，還可以圖2所示，在基管1的軸向上開設多組過濾縫A，每組過濾縫A包含多個縫條a，多個縫條a在基管1的軸向上間隔分布，即基管1上開設的多個縫條a無規則地分布在基管1的外表面上。

進一步的，本實施例中，基管1上開設縫條a時，縫條a在基管1外表面上的寬度和縫條a在基管1內表面上的寬度可以相等，即縫條a的橫截面為矩形，或者，縫條a在基管1外表面上的寬度大於縫條a在基管1內表面上的寬度，即縫條a的橫截面為梯形，這樣能增加過流面積。

本實施例中，由於現有技術中，防砂篩管都是由合金鋼製成，合金鋼一般硬度、強度都較大，抗壓性較強，但是現有的防砂篩管一旦堵塞或掩埋，衝砂液的衝透深度有限，不能將篩管內部的砂子衝出來，同時防砂篩管不易鑽成碎片，這樣現有的防砂篩管出現堵塞或掩埋一般都無法打撈出來，而當防砂篩管滯留在井中時，會嚴重影響油井開採效率，為了使得堵塞或掩埋的防砂篩管打撈出來，本實施例中，防砂篩管的基管1採用鋁合金製成的管體，即基管1的材質由現有的合金鋼替換為鋁合金材質，其中，鋁合金以鋁為基材的合金總稱，密度低於合金鋼，相同體積下質量較輕，硬度低，耐腐蝕性好，使用壽命長，容易破碎，這樣當防砂篩管被淹沒後，只需一般的鑽磨工具就可以將防砂篩管鑽成碎片，即本實施例中提供的防砂篩管易鑽，而且由於質輕，當鑽成碎片後可以通過井液循環便可以將碎片從井中帶出，即本實施例提供的防砂篩管在井中被淹沒或堵塞時易被清除，所以本發明提供的防砂篩管能夠從井中打撈出來，這樣當防砂篩管打撈出可以繼續對油井開採，從而減少油井大修次數和報廢量，進而減少了經濟損失。

本實施例提供的防砂篩管，通過包括基管以及設置在所述基管一端的連接件，所述基管的軸向上開設至少一組過濾縫，每組過濾縫包含多個縫條，所述多個縫條沿所述基管的徑向均勻設置，通過縫條可以將產層中的砂粒阻擋在防砂篩管之外，起到防砂作用，而且所述基管為採用鋁合金製成的管狀體，這樣當防砂篩管堵塞或掩埋後需要打撈時，由於該防砂篩管的基管為採用鋁合金製成的基管，因此該防砂篩管是易鑽的，這樣可以通過鑽磨工具將 防砂篩管鑽成多個碎片，而鋁合金密度較低，這樣鑽成的多個碎片在井液循環時易被帶出，實現了防砂篩管的易被打撈清除的目的，從而解決了現有的防砂篩管在堵塞或井內掩埋後因無法打撈出來造成開採進度拖延以及油井報廢的經濟損失問題。

進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，基管1的軸向上開設2-4組過濾縫A，每組過濾縫包含多個縫條a，例如可以在基管1上可以開設3組過濾縫A，還可以開設4組過濾縫A，本實施例中，每組過濾縫A中包含的多個縫條a的長度具體根據基管1的長度來決定，本實施例中不加於限定。

本實施例提供的防砂篩管，通過在基管1的軸向上開設2-4組過濾縫A，每組過濾縫包含多個縫條，所述多個縫條沿所述基管的徑向均勻設置，通過縫條可以將產層中的砂粒阻擋在防砂篩管之外，起到防砂作用，而且基管為採用鋁合金製成的管狀體，這樣當防砂篩管堵塞或掩埋後需要打撈時，由於該防砂篩管的基管為採用鋁合金製成的基管，因此該防砂篩管是易鑽的，這樣可以通過鑽磨工具將防砂篩管鑽成多個碎片，而鋁合金密度較低，這樣鑽成的多個碎片在井液循環時易被帶出，實現了防砂篩管的打撈工作，從而解決了現有的防砂篩管在堵塞或井內掩埋後因無法打撈出來造成開採進度拖延以及油井報廢的經濟損失問題，同時，在基管1的軸向上開設2-4組過濾縫A使得防砂篩管可以對不同深度的產層進行防砂，提高了防砂效果。

進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，當基管1上開設至少一組過濾縫A時，每組過濾縫A可以包含16-24條縫條a，舉例來說，每組過濾縫A中可以包含16條縫條，或者20條縫條，需要說明的是，當每組過濾縫A中包含的縫條數越多，則基管1徑向的縫條a之間的間隔越小，相反，則越大，其中，當基管1徑向上的設置的縫條a之間的間隔越小時，基管1的抗壓強度會相應有所降低，因此，本實施例中，通過每組過濾縫A包含16-24條縫條a，可以保證基管1仍有一定的強度，避免基管1被地層壓力損壞，本實施例中，每組過濾縫A中包含的縫條a的數量具體根據實際運用進行選取。本實施例中，通過在每組過濾縫包含16-24條縫條，16-24條縫條縫條沿基管的徑向均勻設置，通過縫條可以將產層中的砂粒阻擋在防砂篩管之外，起到防砂作用，而且基管為採用鋁合金製成的管狀體，這樣當防砂篩管堵塞 或掩埋後需要打撈時，由於該防砂篩管的基管為採用鋁合金製成的基管，因此該防砂篩管是易鑽的，這樣可以通過鑽磨工具將防砂篩管鑽成多個碎片，而鋁合金密度較低，這樣鑽成的多個碎片在井液循環時易被帶出，實現了防砂篩管的打撈工作，從而解決了現有的防砂篩管在堵塞或井內掩埋後因無法打撈出來造成開採進度拖延以及油井報廢的經濟損失問題，同時通過將16-24條縫條沿基管的徑向均勻設置還可以使得防砂篩管對同一深度產層的各個方向進行防砂，進而提高了防砂效率。

進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，基管1的一端與連接件2之間螺紋連接，即在基管1的一端設有外螺紋(見圖3)，在連接件2的一端設有與基管1的外螺紋相匹配的內螺紋，基管1與連接件2之間以螺紋方式固定為一體，本實施例中，連接件2的另一端需要與套管或油管相連，因此，連接件2的另一端也可以與套管或油管以螺紋方式連接，本實施例中，基管1的一端與連接件2之間通過螺紋連接時，基管1與連接件2之間是可拆卸的，這樣方便安裝和拆卸。

圖3是本發明防砂篩管的部分剖面示意圖，進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，如圖3所示，連接件2為接箍2』，接箍2』的一端設有與基管1外周設置的外螺紋c相匹配的內螺紋，接箍的另一端設有套管母螺紋b，本實施例中，接箍2』與基管1之間螺紋方式連接，基管1通過接箍2』的套管母螺紋b與套管或油管相連，本實施例中，接箍2』的套管母螺紋b可以為錐形螺紋，還可以為平型螺紋，即接箍2』與套管或油管可以以錐形螺紋方式連接，還可以同螺距平型螺紋方式連接，這樣能夠緩解單一錐螺紋連接油管或套管外螺紋根部應力集中的特點，不易產生疲憊斷裂，連接效果更好，有效防止油井管柱斷脫事故發生，本實施例中，需要說明的是，當接箍2』與套管相連時，該接箍2』可以選取套管接箍，當接箍2』與油管相連時，該接箍2』可以選取油管接箍，具體根據實際應用中防砂篩管與油管或套管相連時選取相應的接箍。

圖4是本發明防砂篩管的又一結構示意圖，圖5是圖4中B-B方向的剖面示意圖，進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，如圖4-5所示，基管1遠離連接件2的另一端外周設有套管公螺紋d，這樣，基管1通過套管公螺紋d與井下得其他工具以螺紋方式相連，方便防砂篩管與井下其他工 具的安裝和拆卸。

進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，由於基管1採用鋁合金製成的，為了保證基管1具有一定的抗壓強度，避免防砂篩管被地層壓力損壞，同時又為了保證容易被鑽磨，本實施例中，基管1的厚度為5-9mm，即基管外徑和內徑之差為5-9mm，也就是縫條a的深度為5-9mm，本實施例中，舉例來說，基管1的厚度可以為5mm，也可以為7mm，還可以為8mm。

本實施例中，通過將鋁合金製成的基管1的厚度設置為5-9mm，保證了防砂篩管具有一定的抗壓強度，避免防砂篩管被地層壓力損壞，同時在該厚度範圍內防砂篩管也易被鑽磨。

進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，當基管1上開設多個縫條a時，會相應地減少防砂篩管的強度，本實施例中，為了在基管1上開設多個縫條a的同時保證防砂篩管的強度，本實施例中，縫條a的長度設於40-80mm之間，例如，縫條a的長度可以為50mm，也可以為60mm，還可以為70mm。

本實施例中，通過將縫條a的長度設於40-80mm之間，能夠保證防砂篩管具有一定的強度，避免防砂篩管被地層壓力損壞。

進一步的，在上述實施例的基礎上，本實施例中，縫條a的寬度為0.1mm-1mm，需要說明的是，由於縫條a在基管1外表面上的寬度和縫條a在基管1內表面上的寬度可以相等，即縫條a的橫截面為矩形(如圖5所示)，同時，縫條a在基管1外表面上的寬度可以大於縫條a在基管1內表面上的寬度，即縫條a的橫截面為梯形縫條a，而在本實施例中，縫條a的寬度指的在基管1的外表面上的寬度，本實施例中，縫條a的寬度可以為0.2mm，也可以為0.5mm，還可以為0.8mm，本實施例中，基管1上開設的縫條a由雷射割制而成。

本實施例中，通過將縫條a的寬度設於為0.1mm-1mm之間，一方面縫條a具有擋住地層砂粒的作用，起到防砂擋砂的作用，另一方面可以防止支撐地層的砂粒流動，避免地層坍塌。

最後應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改， 或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。