CN111271029A - 一种砂岩地热井防粉砂滤水管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种砂岩地热井防粉砂滤水管。本发明一种砂岩地热井防粉砂滤水管，包括：内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套；所述内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套从内到外依次设置；所述漂珠滤网由漂珠粒组成，所述漂珠粒为中空颗粒，中空颗粒的空腔内半真空。本发明实现对粉砂的有效防护，解决现有技术中粉砂防护效果差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及地热井技术，尤其涉及一种砂岩地热井防粉砂滤水管。
背景技术
随着地热资源开发利用的不断深入，砂岩地热井出现了不同程度的砂桥、砂堵现象，严重影响了采暖季供暖质量和经济效益，为此研究了防砂技术。
地热井出砂是孔隙型砂岩热储藏所面临的重要问题之一，出砂的危害主要表现在以下三个方面：地热井减产或停产；地面管线站房及井下设备加剧磨蚀；套管损坏，地热井报废。
地层是否出砂取决于颗粒的胶结程度-地层强度，一般说来，地层应力超过地层强度就可能出砂，地层应力包括构造应力、上覆压力、流体对颗粒的摩擦力、生产压差的拖曳力等。而地层强度由颗粒的胶结类型、胶结物含量、孔隙内流体内聚力、颗粒之间的摩擦力来决定。
在砂岩地热井中，一般防砂所用筛管常见的为约翰逊绕丝筛管和不锈钢冲缝套筛管。此两种筛管在基管(打眼套管)与绕丝或冲缝套之间，通过裹敷疏密不同的筛网对一般粗砂(粒径0.15～1mm)及中砂(粒径0.25mm)起到有效的防砂效果。但由于粉砂的粒径极小，从极细粉砂粒径的0.0039mm到粗粉砂的0.0625mm，前述两种筛管的纺纱能力便力不从心。由于粒径极小，在流动的水中，粉砂往往以悬浊液的状态存在，沉淀缓慢，从而随流被地热泵抽走。在泵的旋转中形成对泵配合部位的磨损，使塞件间的强度超差失效而损坏。
发明内容
本发明提供一种砂岩地热井防粉砂滤水管，实现对粉砂的有效防护，解决现有技术中粉砂防护效果差的问题。
本发明提供一种砂岩地热井防粉砂滤水管，包括：
内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套；
所述内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套从内到外依次设置；
所述漂珠滤网由漂珠粒组成，所述漂珠粒为中空颗粒，中空颗粒的空腔内半真空。
进一步的，所述滤水管包括至少两个滤水管依次连接，相邻滤水管之间通过中间挡环连接，所述中间挡环包括中间环状部件和设置于中间环状部件两侧的两个凸起环，所述凸起环用于与滤水管的漂珠滤网层拼插连接。
进一步的，所述滤水管端部还包括端环。
进一步的，所述端环包括端部环状部件和设置于端部环状部件一侧的环状凸起连接件，所述环状凸起连接件用于与滤水管的漂珠滤网层拼插连接。
进一步的，所述漂珠粒为陶瓷微珠。
进一步的，所述漂珠滤网厚度大于等于12mm。
进一步的，所述漂珠粒的粒度为5～25μm。
进一步的，所述内冲缝套的冲锋宽度为0.2-0.5mm，所述外冲缝套的冲锋宽度为0.20.5mm。
本发明一种砂岩地热井防粉砂滤水管，通过所述内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套从内到外依次设置，实现对粉砂的有效防护，同时内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套的结构设计，使得滤网便于冲洗，实用性更好，解决了解决现有技术中粉砂防护效果差的问题。
附图说明
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种砂岩地热井防粉砂滤水管实施例一的结构示意图。
附图标记：
1-端环；
2-外冲缝套；
3漂珠滤网；
4-内冲缝套；
5-中间挡环；
6-打孔基管。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明一种砂岩地热井防粉砂滤水管实施例一的结构示意图。如图1所示，本发明一种砂岩地热井防粉砂滤水管，包括：
内冲缝套4、漂珠滤网3和外冲缝套2；
所述内冲缝套4、漂珠滤网3和外冲缝套2从内到外依次设置；
所述漂珠滤网3由漂珠粒组成，所述漂珠粒为中空颗粒，中空颗粒的空腔内半真空。
粉砂是指粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重的5～8％砾砂。湿润时手拍表面有显著翻浆现象，手感有轻微的粘着感。
本实施例中，内冲缝套和外冲缝套采用的是现有的冲锋套，本发明对此不做具体限定。
本实施例中，内冲缝套4和外冲缝套2为不锈钢冲缝套。本实施例中的漂珠滤网是在内冲缝套和外冲缝套套合后形成的环缝中填充漂珠粒而形成。
本实施例中，选择用漂珠颗粒作为添加滤料。漂珠的化学成分为硅、铝氧化物，具有耐高温性、壁薄中空、空腔内半真空，只有极微量的N2、H2及C02，热传导性能高、强度高、硬度大，静压强度70～140MPa，质量轻，容量为230～450kg/m2，是水密度的1/2～1/4，是一般泥浆密度的1/8。漂珠可以在泥浆中形成极大浮力，增加地热井二开下套管的安全性，漂珠粒度细，自然形成的粒度为1～250μm，用作防粉砂筛管的滤料极为合适。
漂珠作为价格低廉的材料，以此作为填料，筛管成本比传统筛管只略有增加。另外，因其球状内半真空，在井孔泥浆中会形成极大的浮力，其比重只有泥浆的1/8，是技术套管钢材的1/32，其所产生的浮力将使下管时钻机荷载、套管材质和壁厚大为降低。
另外，由于填料阻尼所起到的稳流作用在地热井使用中停供、自流、泵抽循环作用所产生的交变应力，对筛管自然砂拱的扰动将大大降低，更能起到防砂稳流的效果。因此，该创新具有极大的优越性，值得在砂岩地热井中开发和推广。
本实施例中，在使用时，滤水管套于打孔基管6外侧，内冲缝套和外冲缝套不仅能防护泥沙，而且对打孔基管和漂珠滤网起到保护作用。同时，内外冲缝套之间设置漂珠滤网的结构，使得滤网能够便于清洗，可通过清洗设备进行高压清洗，进一步提高滤水管的使用寿命，提高防砂效果。
进一步的，所述滤水管包括至少两个滤水管依次连接，相邻滤水管之间通过中间挡环5连接，所述中间挡环5包括中间环状部件和设置于中间环状部件两侧的两个凸起环，所述凸起环用于与滤水管的漂珠滤网层拼插连接。进一步的，所述滤水管端部还包括端环1。
进一步的，所述端环1包括端部环状部件和设置于端部环状部件一侧的环状凸起连接件，所述环状凸起连接件用于与滤水管的漂珠滤网层拼插连接。
本实施例中，在使用时，可包括多个滤水管套于打孔基管外侧，之间通过中间挡环连接，两端的滤水管的端部通过端环1固定。
进一步的，所述漂珠粒为陶瓷微珠。
本实施例中，陶瓷微珠的化学成份为硅、铝氧化物，含有极微量的N2、H2及CO2。
进一步的，所述漂珠滤网厚度大于等于12mm。
具体的，漂珠滤网厚度可以为15.3mm。
进一步的，所述漂珠粒的粒度为5～25μm。
具体的，漂珠粒的粒度可为10μm。
进一步的，所述内冲缝套的冲锋宽度为0.2-0.5mm，所述外冲缝套的冲锋宽度为0.2-0.5mm。
具体的，冲锋宽度可均为0.4mm。
本实施例中，冲缝套的厚度可为1.2mm。
本实施例中冲缝套孔隙率可为5％。漂珠滤网孔隙率可为13.8％。
本实施例中，漂珠滤网通过机械振动填充形成。
本实施例中，外冲缝套外径可为Φ215mm。
防粉砂筛管必须满足以下要求：
本发明滤水管，具备以下防粉砂性能；足够充分的过水面积，且无水阻；滤料密度相对与井筒内泥浆越低越好，以便在下技术套管过程中形成最大的浮力，使该筛管比以前的两种筛管在泥浆中的密度更低；对外形尺寸不能增加，不改变钻井中与所用技术套管相对应的钻头直径；通过滤料的稳定性地热水流动的流速，对筛管外形成的防砂砂拱能起到保护作用。
本实施例中，漂珠填料厚度可以为10mm。
本发明一种砂岩地热井防粉砂滤水管，通过所述内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套从内到外依次设置，实现对粉砂的有效防护，同时内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套的结构设计，使得滤网便于冲洗，实用性更好，同时，本发明提供的防粉砂滤水管，成本低，便于推广，解决了解决现有技术中粉砂防护效果差的问题。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (8)
1.一种砂岩地热井防粉砂滤水管，其特征在于，包括：
内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套；
所述内冲缝套、漂珠滤网和外冲缝套从内到外依次设置；
所述漂珠滤网由漂珠粒组成，所述漂珠粒为中空颗粒，中空颗粒的空腔内半真空。
2.根据权利要求1所述的滤水管，其特征在于，
所述滤水管包括至少两个滤水管依次连接，相邻滤水管之间通过中间挡环连接，所述中间挡环包括中间环状部件和设置于中间环状部件两侧的两个凸起环，所述凸起环用于与滤水管的漂珠滤网层拼插连接。
3.根据权利要求2所述的滤水管，其特征在于，
所述滤水管端部还包括端环。
4.根据权利要求3所述的滤水管，其特征在于，
所述端环包括端部环状部件和设置于端部环状部件一侧的环状凸起连接件，所述环状凸起连接件用于与滤水管的漂珠滤网层拼插连接。
5.根据权利要求1所述的滤水管，其特征在于，
所述漂珠粒为陶瓷微珠。
6.根据权利要求1所述的滤水管，其特征在于，
所述漂珠滤网厚度大于等于12mm。
7.根据权利要求1所述的滤水管，其特征在于，
所述漂珠粒的粒度为5～25μm。
8.根据权利要求1所述的滤水管，其特征在于，
所述内冲缝套的冲锋宽度为0.2-0.5mm，所述外冲缝套的冲锋宽度为0.2-0.5mm。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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