一種耐衝蝕防砂篩管及製作方法與流程

2023-12-09 15:54:11 2

本發明涉及油氣田用篩管，具體地說是一種耐衝蝕防砂篩管及製作方法。

背景技術：

防砂篩管做為疏鬆砂巖油藏主要防砂器材，其篩管種類繁多。目前常用的防砂篩管主要有繞絲篩管、割縫篩管、篩網式濾砂管及複合繞絲篩管等，這些篩管都是在油管或套管本體上打孔後，在外面放置繞絲層、金屬網布等不同精度的防砂過濾層，這種結構的篩管在油氣田得到了大規模應用，取得了良好的應用效果。但在油氣井生產過程中，含砂流體容易對篩管過濾層造成衝蝕破壞，進而使得含砂流體經過篩管內部基管通孔直接進入井內，造成防砂失效。同時，隨著油井含水上升、生產壓差增大，油井採液強度逐漸增大，導致油井出砂加劇，流體對篩管的衝蝕越來越嚴重，為了達到長效防砂的目的，對篩管耐衝蝕性能提出來越來越高的要求。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種耐衝蝕防砂篩管及製作方法，能夠通過多級擋砂屏障防止地層出砂，同時又能夠在生產過程中提高抵抗含砂流體衝蝕破壞的能力，從而實現延長油氣井防砂有效期、減少防砂篩管破損引起的油氣井作業的目的。

為了達成上述目的，本發明採用了如下技術方案，一種耐衝蝕防砂篩管，包括割縫管，所述割縫管圓周外壁設置擋砂層，所述割縫管的上下兩端外壁分別安裝上壓環和下壓環，所述擋砂層的上下兩端分別與上壓環和下壓環焊接在一起。

所述擋砂層包括燒絲層和/或精密微孔金屬網布。

所述割縫管上只設置燒絲層時，構成直斜井用的耐衝蝕防砂篩管。

所述割縫管上設置燒絲層，並且在割縫管和燒絲層之間加設精密微孔金屬網布，這種結構構成套管射孔水平井用的耐衝蝕防砂篩管。

所述割縫管上設置燒絲層，並且在割縫管和燒絲層之間加設精密微孔金屬網布，然後精密微孔金屬網布外部設置外保護層，同樣外保護層兩端也與上壓環和下壓環焊接在一起，這種結構構成裸眼水平井的耐衝蝕防砂篩管。

所述割縫管兩端內壁分別連接有上接箍和下接箍。

為了達成上述另一目的，本發明採用了如下技術方案，一種耐衝蝕防砂篩管制作方法，首先，上接箍通過螺紋與割縫管連接，割縫管下端為油管螺紋；其次，擋砂層包覆 在割縫管上；再次，擋砂層的兩端分別與上下兩端上、下壓環焊接；最後，上下兩端上、下壓環的與割縫管焊接。

相較於現有技術，本發明具有以下有益效果：

該防砂篩管能夠通過多級擋砂屏障防止地層出砂，同時又能夠在生產過程中提高抵抗含砂流體衝蝕破壞的能力，從而實現延長油氣井防砂有效期、減少防砂篩管破損引起的油氣井作業的目的。現場應用時可根據不同井型優化採用不同結構的耐衝蝕篩管，採用不同結構的組合，滿足防砂篩管對耐衝蝕性和長效防砂的要求。本發明用割縫基管代替打孔基管，提高了篩管耐衝蝕和擋砂性能；複合式分級擋砂層採用多層分級擋砂結構設計，提高了篩管防砂有效期。

附圖說明

圖1為本發明的耐衝蝕防砂篩管的整體結構圖；

圖2為本發明的適合於直斜井的一種耐衝蝕防砂篩管的縱向剖視圖；

圖3為本發明的適合於裸眼水平井的一種耐衝蝕防砂篩管的縱向剖視圖；

圖4為本發明的適合於套管射孔水平井的一種耐衝蝕防砂篩管的縱向剖視圖。

圖中：割縫管1、燒絲層2、精密微孔金屬網布3、外保護層4、上壓環5、下壓環6、上接箍7。

具體實施方式

有關本發明的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，並非用來對本發明加以限制。

根據圖1-3，一種耐衝蝕防砂篩管，包括割縫管1，所述割縫管圓周外壁設置擋砂層，所述割縫管的上下兩端外壁分別安裝上壓環5和下壓環6，所述擋砂層的上下兩端分別與上壓環和下壓環焊接在一起。所述擋砂層包括燒絲層2和/或精密微孔金屬網布3。

所述割縫管上只設置燒絲層2時，構成直斜井用的耐衝蝕防砂篩管。

所述割縫管上設置燒絲層，並且在割縫管和燒絲層之間加設精密微孔金屬網布3，這種結構構成套管射孔水平井用的耐衝蝕防砂篩管。

所述割縫管上設置燒絲層2，並且在割縫管和燒絲層之間加設精密微孔金屬網布3，然後精密微孔金屬網布外部設置外保護層4，同樣外保護層兩端也與上壓環和下壓環焊接在一起，這種結構構成裸眼水平井的耐衝蝕防砂篩管。

接箍用於篩管之間的連接；擋砂層對地層流體進行分級過濾，並阻擋含砂流體對篩管的衝蝕；兩端連接壓環將各級擋砂層兩端固定在割縫管上。

(1)裸眼水平井：由內而外分別是割縫管、精密微孔金屬網布、繞絲層和外保護套；(2)套管射孔水平井：由內而外分別是割縫管、精密微孔金屬網布和繞絲層；(3)直斜井：由內而外分別是割縫管和繞絲層。

每一層的防砂精度由內而外逐漸降低，以裸眼井用耐衝蝕篩管為例，可採取如下精度組合，割縫管上縫隙寬度0.12mm，精密微孔金屬網布的網孔孔徑0.2mm，繞絲層的過流孔徑0.3mm，外保護套的過流孔徑0.5mm，具體精度組合根據地層巖石粒度分布情況、流體物性和油井生產參數進行設計。耐衝蝕防砂篩管使用割縫管來代替打孔基管，提高了篩管的耐衝蝕能力，同時根據不同油井的特點，採取不同的分級擋砂結構來保證防砂效果和耐衝蝕性。

製作方法，(1)接箍通過螺紋與割縫管連接；(2)精密微孔網、繞絲層和外保護套等擋砂層依次包覆在割縫管上；(3)精密微孔網、繞絲層和外保護套等擋砂層的兩端分別與上下兩端連接壓環焊接；(4)上下兩端連接壓環的另一端與割縫基管焊接。

地層流體依次經過外保護套、繞絲層、精密過濾層、內保護套進入割縫管內部，使得流體中的地層砂被分級過濾，從而實現過濾地層流體、防止含砂流體進入井筒的目的。

在裸眼井用耐衝蝕篩管的基礎上，直斜井用耐衝蝕篩管去掉精密微孔網和外保護套，水平井用耐衝蝕篩管去掉外保護套，其它實施方式相同。

本發明用割縫基管代替打孔基管，提高了篩管耐衝蝕和擋砂性能；複合式分級擋砂層採用多層分級擋砂結構設計，提高了篩管防砂有效期。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，非用以限定本發明的專利範圍，其他運用本發明的專利精神的等效變化，均應俱屬本發明的專利範圍。