專利名稱：中短半徑水平井防砂篩管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于油田中短半徑水平井的防砂篩管，屬石油工具類。
多年來，國內(nèi)外各油田都把油井防砂作為亟待解決的問題之一，而且，隨著鉆井技術(shù)和采油技術(shù)的不斷發(fā)展，這一問題變得越來越重要。目前，在常規(guī)直井和斜井的防砂方面，已經(jīng)取得了許多突破性的進(jìn)展，研制出了割縫篩管、不銹鋼繞絲篩管，預(yù)先充填防砂篩管和多孔隙陶瓷燒結(jié)篩管等多種防砂工具。但在中短半徑的水平井中，進(jìn)行有效的防砂卻遇到了很大的困難。主要原因是這些油井一般較深，豎直井段較長(zhǎng)，而且豎直井段向水平井段過渡的曲率半徑較小，現(xiàn)有技術(shù)中的防砂篩管難以穿越彎曲井段而進(jìn)入水平井段，有的防砂管雖然能夠免強(qiáng)下到油井的水平井段，但防砂效果卻不佳。鑒于上述，研制出一種既能順利下入中短半徑水平井中，又具有良好的防砂效果的防砂篩管，已成為解決中短半徑水平井防砂問題的關(guān)鍵。
本實(shí)用新型的目的就在于提出一種既能達(dá)到防砂目的，又能保證安全順利地下到水平井預(yù)定位置，耐高溫、耐腐蝕，具有很高孔隙度和滲透率的防砂篩管。這種防砂篩管不但可以用于一般中短半徑的水平井，還可以用于稠油熱采井和側(cè)鉆井。
本實(shí)用新型的中短半徑水平井防砂篩管由基管、防砂套總成，上堵頭、下堵頭，定位銷釘和密封盤根等組成?；苡镁哂休^高強(qiáng)度和一定柔韌性的金屬材料制成，為管狀結(jié)構(gòu)，它的中部開有多道成一定幾何形狀的割縫，表面鉆有均勻分布的孔眼，這些結(jié)構(gòu)提供了較大的流通面積。其上、下端制有圓錐管螺紋，使用中與套管相連。防砂套總成套在基管上，可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，其數(shù)量根據(jù)使用需要來確定。防砂套總成安裝就位后，上、下端安裝上、下堵頭，然后用鎖緊螺釘把上、下堵頭固死在基管上，同時(shí)也把防砂套總成固定在基管上。為了防止漏失，在上、下堵頭和防砂套之間及防砂套與防砂套之間裝有耐高溫盤根。防砂套總成由上內(nèi)環(huán)、上外環(huán)、板網(wǎng)、內(nèi)層砂網(wǎng)、金屬纖維防砂套、外層砂網(wǎng)、保護(hù)管、下外環(huán)、下內(nèi)環(huán)等組成。板網(wǎng)為一結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較好的整體板狀篩網(wǎng)，制成圓筒狀，表面布滿均勻的小孔，其上、下兩端分別焊有上內(nèi)環(huán)和下內(nèi)環(huán)，這個(gè)組焊成一體的結(jié)構(gòu)形成了防砂套總成的內(nèi)壁。由不銹鋼篩網(wǎng)制成的內(nèi)層砂網(wǎng)緊緊貼裝在板網(wǎng)上。在內(nèi)層砂網(wǎng)的外側(cè)安裝的是金屬纖維防砂套，該套構(gòu)成防砂篩管的主要防砂過濾層，其過濾材料是不銹鋼金屬纖維(又稱金屬棉)，它呈棉狀，具有較高的孔隙度和滲透率，且能耐高溫，防腐蝕，有一定彈性，清洗后可重復(fù)使用。在金屬纖維防砂套的外面，又復(fù)蓋有由不銹鋼篩網(wǎng)制成的外層砂網(wǎng)，外層砂網(wǎng)的上、下兩端裝有用彈性材料制成的上、下外環(huán)，緊緊箍住外層砂網(wǎng)。最后套上保護(hù)管。保護(hù)管形成防砂套總成的外殼，其表面鉆有網(wǎng)狀分布的孔眼。
當(dāng)使用中短半徑水平井防砂篩管時(shí)，在它的上部連接封隔器，再隨管柱送到井內(nèi)預(yù)定深度位置，當(dāng)封隔器座封丟手后，中短半徑水平井防砂篩管則留在井筒內(nèi)，它的上部環(huán)空則由封隔器密封。在油井的產(chǎn)油過程中，防砂篩管允許一定直徑的細(xì)砂粒隨流體通過用金屬纖維制成的過濾層(防砂套總成)而進(jìn)入到套管內(nèi)，這些通過過濾層進(jìn)入管內(nèi)的砂?？杀槐貌沙龆粫?huì)發(fā)生卡泵。粒徑大的砂粒則被擋在防砂篩管外，并逐步堆積成為礫石性的填充層，從而在近井筒內(nèi)或外處形成一個(gè)立體性的防砂結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的中短半徑水平井防砂篩管與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)；1、該防砂篩管具有較好的柔韌性能，可安全可靠地下入各類油井，包括中短半徑水平井和側(cè)鉆井；2、該防砂篩管具有較大的流通面積和滲透性，耐高溫、耐腐蝕，在各類油井中都具有較好的防砂效果；3、該防砂篩管的過濾材料金屬棉經(jīng)清洗后可重復(fù)使用。
附


圖1為中短半徑水平井防砂篩管的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附
圖1所給出的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。
實(shí)施例中的中短半徑水平井防砂篩管包括2個(gè)到5個(gè)防砂套總成，并且在下端帶有套管接箍。它由基管(1)、上堵頭(2)、鎖緊銷釘(3)、盤根(4)、上內(nèi)環(huán)(5)、上外環(huán)(6)、板網(wǎng)(7)、內(nèi)層砂網(wǎng)(8)、金屬纖維防砂套(9)、外層砂網(wǎng)(10)、保護(hù)管(11)、下外環(huán)(12)、下內(nèi)環(huán)(13)、下堵頭(14)、接箍(15)等組成。最內(nèi)層的基管(1)除在中部開有多道成一定幾何形狀的割縫外，還在表面上鉆有5至15mm的均布開孔。每個(gè)防砂總成(9)的長(zhǎng)度為0.5至1.5m，所有防砂套串連套裝在基管上，并借助于上堵頭(2)、下堵頭(14)和鎖緊銷釘(3)卡固在基管上。為了保護(hù)防砂套不致因油流從地層流向井筒時(shí)所產(chǎn)生的過流壓力所破壞，在防砂套內(nèi)側(cè)安裝了具有一定強(qiáng)度的板網(wǎng)(7)，板網(wǎng)(7)上均勻地開有300到600個(gè)直徑3至6mm的小孔。除了板網(wǎng)(7)之外，緊貼金屬纖維防砂套的內(nèi)外兩側(cè)還裝有內(nèi)層砂網(wǎng)(8)和外層砂網(wǎng)(10)，它們由不銹鋼材料制成，緊箍在金屬纖維防砂套(9)上，它的作用是保護(hù)和固定金屬纖維防砂套(9)。考慮到金屬纖維防砂套在下井和使用過程中的損壞，該套的最外端加了一層保護(hù)管(11)。保護(hù)管上均勻地開有200到400個(gè)5至10mm的小孔，以提供足夠的過流面積。由于固定安裝金屬纖維防砂的需要，防砂篩管還在防砂套的上、下兩端設(shè)計(jì)了上、下內(nèi)環(huán)(5)、(6)和上、下外環(huán)(12)、(13)。在面接觸部位還設(shè)計(jì)有高溫密封盤根。
該防砂篩管不但可用于先期防砂井，還可用于后期管內(nèi)防砂井。若用于先期防砂井隨完井套管下入油井并固于裸眼段的油層部位。若用于油井后期防砂井，則固裝于生產(chǎn)套管下部原射孔井段部位。它具有適用范圍廣、強(qiáng)度高、過濾面積大、耐高溫、抗腐蝕、使用安全可靠等優(yōu)越性能，是水平井、側(cè)鉆井、斜井等各類油井理想的防砂系列工具。
權(quán)利要求1.一種中短半徑水平井中使用的防砂篩管，包括連接基管、外部保護(hù)管和過濾部分，其特征在于其過濾部分由金屬纖維防砂套、內(nèi)外層篩網(wǎng)和加強(qiáng)層等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中短半徑水平井防砂篩管，其特征在于金屬纖維防砂套中使用的過濾材料是耐高溫、耐腐蝕，具有高滲透率的不銹鋼金屬纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中短半徑水平井防砂篩管，其征在于該防砂篩管由基管(1)、上堵頭(2)、鎖緊銷釘(3)、盤根(4)、上內(nèi)環(huán)(5)、上外環(huán)(6)、板網(wǎng)(7)、內(nèi)層砂網(wǎng)(8)、金屬纖維防砂套(9)、外層砂網(wǎng)(10)、保護(hù)管(11)、下外環(huán)(12)、下內(nèi)環(huán)(13)、下堵頭(14)、接箍(15)等組成。
專利摘要本實(shí)用新型的中短半徑水平井防砂篩管是一種油田中短半徑水平井、熱采井、側(cè)鉆井和斜井中使用的防砂工具。該防砂篩管由基管、防砂套總成、上堵頭、下堵頭、定位銷釘和密封盤根等組成。其過濾部分是以金屬棉為過濾材料的金屬纖維防砂套。金屬纖維防砂套具有流通面積大、滲透性好、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)。該防砂篩管具有較好的柔韌性能，可安全可靠地下入各類油井的預(yù)定位置，不但適合于油井先期防砂，也適合于油井后期管內(nèi)防砂。
文檔編號(hào)E21B43/08GK2249823SQ9523279
公開日1997年3月19日 申請(qǐng)日期1995年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月27日
發(fā)明者喻晨, 余雷, 劉坤芳 申請(qǐng)人:遼河石油勘探局鉆采工藝研究院