CN107461177A - 一种压控式筛管装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种压控式筛管装置;属酸化压裂及机械防砂筛管技术领域。它由外管、筛管、内管、上接头和下接头构成,上接头和下接头之间的外管内活动套装有筛管,筛管与外管之间设置有液流间隙;筛管的端头通过筛管固定器装有筛管球座;筛管内活动套装有内管;内管的端头通过内管固定器装有内管球座。该装置通过投入对应规格的压裂球,使得内管和筛管通过轨道槽相应的移动,实现酸化压裂与采油机械防砂结合,减少了油气井开采的时间,提高了钻井效率;解决了现有防砂筛管不能够实现分层或分段生产,导致油井的产出液含水量升高,影响其他油层正常生产的问题,具有积极的推广意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种压控式筛管装置;属酸化压裂及机械防砂筛管技术领域。
背景技术
在对油气田进行开采时采用的完井方式包括:射孔完井法,裸眼完井法,衬管完井法,砾石充填完井法等。其中射孔完井法采用最为广泛,射孔完井法一般先下入油层套管,固井后对生产层进行射孔处理,取出油层工具后,下入防砂筛管井下进行防砂处理;随着油田开采的不断深入,现有的防砂筛管在油井的应用中,特别是在多油层防砂筛管或水平井段防砂时,不能够分层或分段地控制产出液的流动,不能够实现分层或分段生产,导致油井在防砂后生产一段时间之后,油井的产出液含水量升高,将影响其他油层的正常生产。
发明内容
本发明的目的在于:提供一种把酸化压裂与采油机械防砂结合的压控式筛管,并应用轨道槽结构实现对生产层的分层或分段,通过投入不同规格的压裂球达到控水效果的压控式筛管装置。
本发明的技术方案是:
一种压控式筛管装置,它由外管、筛管、内管、上接头和下接头构成,其特征在于,外管的一端螺纹安装有上接头,外管的另一端螺纹安装有下接头;上接头和下接头之间的外管内活动套装有筛管,筛管与外管之间设置有液流间隙;筛管的端头通过筛管固定器装有筛管球座;筛管内活动套装有内管;内管的端头通过内管固定器装有内管球座。
所述的上接头和下接头上分别安装有扶正器。
所述的外管圆周上均布有压裂孔,压裂孔一侧的外管圆周上均布有外管轨道槽。
所述的筛管圆周上均布有筛缝,筛缝一侧的筛管圆周上均布筛管轨道槽。
所述的筛管为变径体,筛缝一侧的筛管大径处设置有筛管轨道销钉,筛管通过筛管轨道销钉与外管轨道槽的配合与外管滑动连接。
所述的外管内壁上设置有凸台,凸台与筛管大径处之间的筛管上套装有筛管弹簧。
所述的内管圆周上设置有凸起,凸起上设置有内管轨道销钉,内管通过内管轨道销钉与筛管轨道槽的配合与筛管滑动连接。
所述的凸起与与筛管小径处之间的内管上套装有内管弹簧。
所述的外管轨道槽和筛管轨道槽分别由轴向槽和周向槽构成,多个轴向槽的端头设置有周向槽,轴向槽和周向槽连通,轴向槽在外管和筛管圆周上均布,周向槽为环形波浪状。
本发明的优点在于:
该压控式筛管装置工作时,通过投入对应规格可溶解的压裂球,使得内管和筛管通过轨道槽相应的移动,实现酸化压裂与采油机械防砂结合,减少了油气井开采的时间,提高了钻井效率;当需要对生产层进行分段,或发现对应生产层出水量大时,可投入相应规格的压裂球,使内管通过轨道槽关闭筛管,以起到分层或控水作用;通过轨道槽和轨道销钉的旋转复位实现筛管的多次开闭。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的外管的结构示意图;
图3为本发明的筛管的结构示意图;
图4为本发明的内管的结构示意图;
图5为本发明的轨道槽的展开示意图。
图中:1、外管,2、筛管,3、内管,4、上接头,5、下接头,6、限位凸起,7、筛管固定器,8、筛管球座,9、压裂孔,10、外管轨道槽,11、扶正器,12、筛缝,13、筛管轨道槽,14、筛管轨道销钉,15、筛管弹簧,16、凸起,17、内管轨道销钉,18、内管弹簧,19、内管固定器,20、内管球座,21、轴向槽,22、周向槽。
具体实施方式
该压控式筛管装置由外管1、筛管2、内管3、上接头4和下接头5构成,外管1的一端螺纹安装有上接头4,外管1的另一端螺纹安装有下接头5;上接头4和下接头5上分别安装有扶正器11,以在工作中时该筛管处于正中位置。
该压控式筛管装置的外管1圆周上均布有压裂孔9,压裂孔9一侧的外管1圆周上均布有外管轨道槽10。上接头4和下接头5之间的外管1内活动套装有筛管2,筛管2一端的外管1内壁上设置有限位凸起6筛管2的另一端端头通过筛管固定器7装有筛管球座8。
该压控式筛管装置的筛管2为变径体,筛管2圆周上均布有筛缝12,筛缝12一侧的筛管2圆周上均布筛管轨道槽13。筛缝12一侧的筛管大径处设置有筛管轨道销钉14,筛管2通过筛管轨道销钉14与外管轨道槽10的配合与外管1滑动连接。
外管1内壁上设置有凸台;凸台与筛管大径处之间的筛管2上套装有筛管弹簧15。
筛管2内活动套装有内管3;内管3圆周上设置有凸起16,凸起16上设置有内管轨道销钉17,内管3通过内管轨道销钉17与筛管轨道槽13的配合与筛管2滑动连接。凸起16与与筛管小径处之间的内管3上套装有内管弹簧18;内管3的端头通过内管固定器19装有内管球座20。筛管2与外管1之间设置有液流间隙。
该压控式筛管装置的外管轨道槽10和筛管轨道槽13分别由轴向槽21和周向槽22构成,多个轴向槽21的端头设置有周向槽22,轴向槽21和周向槽22连通,轴向槽21数量在外管1和筛管2圆周上均布,周向槽22为环形波浪(锯齿)状。
该压控式筛管装置从里到外依次为内管3、筛管2、外管1。其工作状态分为三个状态:①内管3和筛管4都未移动,筛管装置整体处于密封状态。②筛管2保持不动,内管3在可溶解、筛管轨道槽13和内管弹簧18作用下移动到筛管2另一端,此时内管3对筛管2的筛缝12的密封状态解除,油液通过外管1的压裂孔9进入筛管2与外管1之间的液流间隙;然后通过筛管2的筛缝12流入内管3,由此达到防砂采油的目的。③投入另一大尺寸可溶解球的压裂球,推动筛管2连同内管3整体移动到外管1另一端,此时筛管2对外管1的压裂孔8的密封状态解除,露出压裂孔8,即可通过外管1的压裂孔9对生产层进行压裂作业。
具体为:
进行压裂作业时,投入1号压裂球,在泥浆液的运输下1号压裂球落在筛管2端头的筛管球座8,从而形成憋压;泥浆液对1号压裂球和筛管球座8产生压力,并推动筛管2整体沿外管轨道槽10向外管1的另一端滑动;当筛管2的筛管轨道销钉14滑动至外管轨道槽10的轴向槽21底部时,在周向槽22的导向作用下,筛管轨道销钉14被卡在轴向槽21之间的端头凹部,此时,筛管2对外管1的压裂孔9的密封状态解除,压裂孔9露出,即可通过外管1的压裂孔9对生产层进行压裂作业。待压裂作业完成后,增加入井压裂液排量,使得1号压裂球和筛管球座所受压力变大,再次推动筛管2,并在周向槽22的导向作用下,筛管轨道销钉14进入相邻的另一轴向槽21,随着压裂液压力变小,同时也在筛管弹簧15的作用下筛管2整体复位。
防砂采油时,投入2号压裂球,2号压裂球在泥浆液的运输下落在内管3端头的内管球座21上,从而形成憋压;泥浆液对2号压裂球和内管球座21产生压力,并推动内管3沿筛管轨道槽13向筛管2的另一端滑动;当内管3内管轨道销钉17滑动至筛管轨道槽13的轴向槽21底部时,在周向槽22的导向作用下,内管轨道销钉17被卡在轴向槽21之间的端头凹部,此时,内管3对筛管2的筛缝12的密封状态解除,筛缝12露出,油液通过外管1的压裂孔9进入筛管2与外管1之间的液流间隙;然后通过筛管2的筛缝12流入内管3,由此达到防砂采油的目的。采油完成后,再次加压推动内管3,内管3在周向槽22的导向作用下,内管轨道销钉17进入相邻的另一轴向槽21,随着压力变小,同时也在内管弹簧18的作用下内管3复位。
该压控式筛管装置通过投入对应规格的压裂球,使得内管2和筛管3通过轨道槽相应的移动,实现酸化压裂与采油机械防砂结合,减少了油气井开采的时间,提高了钻井效率;并且通过轨道槽和轨道销钉的旋转复位实现筛管2的多次开闭;解决了现有防砂筛管在多油层防砂筛管或水平井段防砂时,不能够分层或分段地控制产出液的流动,不能够实现分层或分段生产,导致油井在防砂后生产一段时间之后,油井的产出液含水量升高,将影响其他油层正常生产的问题,具有积极的推广意义。
Claims (9)
1.一种压控式筛管装置,它由外管(1)、筛管(2)、内管(3)、上接头(4)和下接头(5)构成,其特征在于:外管(1)的一端螺纹安装有上接头(4),外管(1)的另一端螺纹安装有下接头(5);上接头(4)和下接头(5)之间的外管(1)内活动套装有筛管(2),筛管(2)与外管(1)之间设置有液流间隙;筛管(2)的端头通过筛管固定器(7)装有筛管球座(8);筛管(2)内活动套装有内管(3);内管(3)的端头通过内管固定器(19)装有内管球座(20)。
2.根据权利要求1所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的上接头(4)和下接头(5)上分别安装有扶正器(11)。
3.根据权利要求1所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的外管(1)圆周上均布有压裂孔(9),压裂孔(9)一侧的外管(1)圆周上均布有外管轨道槽(10)。
4.根据权利要求1所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的筛管(2)圆周上均布有筛缝(12),筛缝(12)一侧的筛管(2)圆周上均布有筛管轨道槽(13)。
5.根据权利要求4所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的筛管(2)为变径体,筛缝(12)一侧的筛管大径处设置有筛管轨道销钉(14),筛管(2)通过筛管轨道销钉(14)与外管轨道槽(10)的配合与外管(1)滑动连接。
6.根据权利要求3所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的外管(1)内壁上设置有凸台,凸台与筛管大径处之间的筛管(2)上套装有筛管弹簧(15)。
7.根据权利要求1所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的内管(3)圆周上设置有凸起(16),凸起(16)上设置有内管轨道销钉(17),内管(3)通过内管轨道销钉(17)与筛管轨道槽(13)的配合与筛管(2)滑动连接。
8.根据权利要求7所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的凸起(16)与与筛管小径处之间的内管(3)上套装有内管弹簧(18)。
9.根据权利要求3或4所述的一种压控式筛管装置,其特征在于:所述的外管轨道槽(10)和筛管轨道槽(13)分别由轴向槽(21)和周向槽(22)构成,多个轴向槽(21)的端头设置有周向槽(22),轴向槽(21)和周向槽(22)连通,轴向槽(21)在外管(1)和筛管(2)圆周上均布,周向槽(22)为环形波浪状。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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