CN112324399A - 一种调流控水筛管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种调流控水筛管，其中，包括整流通道和过滤通道，所述整流通道包括依次连接的接箍、基管、中心管和短节，所述过滤通道套设在所述基管和中心管的外壁上，所述过滤通道与所述整流通道之间形成环形空间，所述中心管上设有连通环形空间与整流通道的自适应控水装置，所述过滤通道包括套设在所述基管外壁的筛管以及套设在所述中心管外壁的外护套，所述筛管和外护套之间通过第一端环连接，所述筛管包括由外到内依次层叠挤锻的外保护罩、复合过滤层和内保护套。本发明调整了过滤通道的结构，增强了整体的强度和稳定性，延长了使用寿命长，实现水平井前期均匀控液，后期抑制产水。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采调流控水技术领域，更具体地，涉及一种调流控水筛管。
背景技术
水平井开发中存在初期产量高、产量递减快、含水上升速度快，且一旦出水后堵水难度大，控水措施难等问题，在石油开采过程中，随着碎屑岩底水油藏开发的深入，油水界面逐步抬升，油井避水高度减小，变密度射孔适用性变差，油水井出砂和含水量的上升是日益严重的问题，现在常规的筛管主要分为绕丝筛管、割缝筛管和筛网式滤砂管，这几种筛管均只具有防砂功能。中国专利公开号CN209195372U，公开日期2019年8月2日，该专利公开了一种调流控水筛管，包括：筛管和基管，所述筛管包括：第一过滤管及第二过滤管；第一过滤管及第二过滤管均包括外保护套、外过滤网、支撑网、内过滤网、内扩散网及内保护套；所述外过滤网设置在所述外保护套与所述支撑网之间；所述内过滤网设置在所述支撑网与所述内扩散网之间；所述内保护套设置在所述内扩散网与所述基管之间，该专利申请的过滤管的强度和稳定性差，内部流体的压力和外部地层的挤压，会缩短过滤管的使用寿命，需要经常更换筛管的部件，降低整个采油系统的效率
发明内容
本发明的目的在于克服现有调流控水筛管中过滤通道稳定性差的缺点，提供一种调流控水筛管。本发明调整了过滤通道的结构，增强了整体的强度和稳定性，延长了使用寿命，实现水平井前期均匀控液，后期抑制产水。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种调流控水筛管，其中，包括整流通道和过滤通道，所述整流通道包括依次连接的接箍、基管、中心管和短节，所述过滤通道套设在所述基管和中心管的外壁上，所述过滤通道与所述整流通道之间形成环形空间，所述中心管上设有连通环形空间与整流通道的自适应控水装置，所述过滤通道包括套设在所述基管外壁的筛管以及套设在所述中心管外壁的外护套，所述筛管和外护套之间通过第一端环连接，所述筛管包括由外到内依次层叠挤锻的外保护罩、复合过滤层和内保护套。
本技术方案中，调流控水筛管放置在地下采油系统中后，地层流体进入该装置的过滤通道，过滤通道将地层流体带来的泥沙碎屑等杂物进行过滤，过滤后的流体进入过滤通道与整流通道之间形成环形空间，中心管上设置的自适应控水装置可以根据流体中水和油比例不同调整进入整流通道的流量大小，进入整流通道的流体往接箍方向流动，最终到达地面。由于在采油系统中，是将多个调流水筛管前后依次连通，因为不同地层流体的水油比例并不相同，所以流体的物理性质也是不同的，自适应控水装置就能够依据含水率的变化自动调整流过流量的大小，实现自适应调流控水。流体在筛管中完成过滤后进入过滤通道与整流通道之间形成环形空间，再从中心管上的自适应控水装置进入中心管的内部即整流通道中，最终流向地面。筛管的整体结构由于经过挤锻之后，外保护罩、复合过滤层和内保护套之间都没有多余空隙存在，筛管整体的强度变大，能够抵抗环形空间的流体压力，同时还能够抵抗外部地层的挤压，延长了筛管的使用寿命。
进一步的，所述筛管位于所述基管的外壁，所述外护套位于所述中心管的外壁上，所述第一端环与外护套采用插入密封的连接方式。使用插入密封的连接方式，使得环形空间的密封性能强，避免地层未过滤的流体直接进入环形空间，同时还能够避免已经过滤的流体重新渗漏到地层。
进一步的，所述第一端环内壁面上沿其轴向设有用于扩大流通面积的槽。第一端环内部的槽增大了流通面积，即扩大环形空间的体积，确保流体的流动。
进一步的，所述筛管远离所述外护套的一端设有与所述基管外壁密封连接的第二端环。所述第一端环和第二端环焊接在所述筛管的两端。筛管通过第二端环固定在基管的外壁上，筛管通过第一端环外护套连接。
进一步的，所述外保护罩上设有多若干个流通孔，所述流通孔为桥式孔。外保护罩上设置的流通孔均为桥式孔，桥式孔的特点是流体会从凸起拱桥的侧向进入，这样从侧向进入的流体不会直接对复合过滤层冲击，造成复合过滤层破损，能够提高筛管的使用寿命。
进一步的，所述内保护套上设有若干个均匀分布的通孔和用于增大流通面积的凸起结构。本技术方案中，凸起结构扩大了内保护套与复合过滤层之间流体流动的面积，且凸起结构还能够加强筛管的整体强度，使得筛管的抗压能力强，延长筛管整体的使用寿命。
进一步的，所述复合过滤层包括两组叠加卷制的过滤网和导流网。本技术方案中，流体在过滤层中反复滤过两次，复合多层的过滤层加强了对流体的过滤效率和效果。
进一步的，所述导流网为316L不锈钢方孔网。所述过滤网为316L不锈钢精密编织席型网。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在中心管上设置了自适应控水装置，该装置能够测得环形空间中的流体中的水油比例，根据水油比例调整进入整流通道的流量大小；本发明中的筛管采用挤锻工艺进行过挤，实现筛网内部之间无间隙，提高了抗内部压力和外部挤压能力，延长筛管使用寿命，且复合过滤层采用两组叠加卷制的过滤网和导流网进行焊接，整体强度高且性能优良；本发明中内保护罩上设有均匀分布的通孔和凸起结构，通孔用于流动，凸起结构增大流通面积，使得筛管强度高，流通面积大，过滤性能好。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为图1中A处的局部放大示意图。
图3为本发明中内保护套的结构示意图。
图4为本发明中第一端环的结构示意图。
图5为图4中A-A的正投影方向。
图示标记说明如下：
100-短节，200-中心管，300-外护套，400-自适应控水装置，500-第一端环，510-槽，520-密封圈，600-筛管，610-外保护罩，620-过滤网，630-导流网；640-内保护套，641-通孔，642-凸起结构，700-基管，800-第二端环，900-接箍。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1至图5所示为本发明一种调流控水筛管的实施例。一种调流控水筛管，包括整流通道和过滤通道，整流通道包括依次连通的短节100、中心管200、自适应控水单元400、筛管600、基管700、接箍900，过滤通道套设在基管700和中心管200的外壁上，过滤通道与整流通道之间形成环形空间，中心管200上设有连通环形空间与整形通道的自适应控水装置400。
其中，过滤通道包括筛管600和外护套300，筛管600的一端通过第一端环500与外护套300连接，筛管600的另一端通过第二端环800固定在基管700的外壁上。第一端环500、第二端环800外侧与筛管600通过焊接连接，第一端环500、第二端环800的内壁与基管700通过焊接连接，保证连接强度。第二端环800与外护套300采用插入密封的连接方式，保证连接的密封性和便捷性。第二端环800上设有两层密封圈520，内部铣有4个均匀分布的槽510，槽510结构增大了外护套300内部的流通面积，确保流体的流动通畅。外护套300与中心管200通过螺纹连接并设有紧定螺钉，确保连接强度。接箍900与基管700，基管700与中心管200、中心管200与短节100之间均通过螺纹连接，自适应控水装置400装入中心管200的安装槽中，并用铜钎焊的方式进行焊接。
本实施例中，筛管600包括依次叠放的外保护罩610、过滤网620、导流网630、内保护套640，如图2所示，其中过滤网620与导流网630各有两层，一层过滤网620，一层导流网630，再一层过滤网620，再一层导流网630依次交叉层叠，并进行焊接，构成了复合过滤层，起到挡砂过滤的功能。需要说明的是，这里并没有对复合过滤层中过滤网620和导流网630层叠数量进行限制，可以根据采油系统所在地层的地质情况对层叠数量进行调整。
另外，筛管600中的内保护罩640卷制后焊接成环，过滤网620、导流网630叠加后卷制焊接的复合过滤层放置在内保护罩640和外保护罩610之间，将筛管600整体进行挤锻，在挤锻过程中过挤0.5mm，实现筛管600内部无间隙，具有较高的抗内压外挤能力及强度，保证了使用的可靠性及使用年限。最终形成一种新型自适应控水筛管。
在其中一个实施例中，筛管600的外保护罩610为不锈钢材质，结构上带有均匀分布的桥式孔。桥式孔的特点是流体会从凸起拱桥的侧向进入，这样从侧向进入的流体不会直接对复合过滤层冲击，故从底层进入外保护罩610的带泥沙的流体就不会直接冲击到复合过滤层，导致筛管600内复合过滤层产生破损，影响过滤效果和使用寿命。
在其中一个实施例中，过滤网620采用不锈钢精密编织席型网；导流网630采用不锈钢方孔网，均使用316L不锈钢材料，该结构的过滤网620和导流网630具有较高的防砂精度，并且其抗挤压变形、抗弯曲变形能力强。如图3所示，内保护套640上设有若干个均匀分布的通孔641和用于增大流通面积的凸起结构642，凸起结构642扩大了内保护套640与复合过滤层之间流体流通的面积，且凸起结构642还加强筛管600的整体强度，使得筛管600的抗压能力强，能够延长筛管600的整体的使用寿命。内保护罩640的通孔641和凸起结构642采用模具冲压而成。
在其中一个实施例中，由于地层中采集距离长，需要在采油系统中设置多个调流控水筛管，各个调流控水筛管前后依次连接，各个调流控水筛能够对地层不同部位的流体进行过滤、控水和传送。
本实施例的工作原理如下文所示，当本实施例埋入地层到位后，地层流体流经筛管600，流体通过外保护罩610桥式孔侧向流入，到达控水筛管的复合过滤层，复合过滤层中的2层过滤网620、2层导流网630对流体中的地层砂进行过滤，并将过滤后的流体进行导流，最终通过内保护罩640的通孔641进入过滤通道与整流通道形成的环形空间，内保护罩640中的凸起结构642增大了流通面积，环形空间中的流体到达中心管200上的自适应控水装置400，自适应控水装置400对水油比例进行判断，对水的流量进行控流，实现水平井前期均匀控液，后期抑制产水，被控流的流体到达整流通道，最终从整流通道到达地面。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种调流控水筛管，其特征在于：包括整流通道和过滤通道，所述整流通道包括依次连接的接箍、基管、中心管和短节，所述过滤通道套设在所述基管和中心管的外壁上，所述过滤通道与所述整流通道之间形成环形空间，所述中心管上设有连通环形空间与整流通道的自适应控水装置，所述过滤通道包括套设在所述基管外壁的筛管以及套设在所述中心管外壁的外护套，所述筛管和外护套之间通过第一端环连接，所述筛管包括由外到内依次层叠挤锻的外保护罩、复合过滤层和内保护套。
2.根据权利要求1所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述第一端环与外护套采用插入密封的连接方式。
3.根据权利要求1所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述第一端环内壁面上沿其轴向设有用于扩大流通面积的槽。
4.根据权利要求3所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述筛管远离所述外护套的一端设有与所述基管外壁密封连接的第二端环。
5.根据权利要求4所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述第一端环和第二端环焊接在所述筛管的两端。
6.根据权利要求1所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述外保护罩上设有多若干个流通孔，所述流通孔为桥式孔。
7.根据权利要求1所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述内保护套上设有若干个均匀分布的通孔和用于增大流通面积的凸起结构。
8.根据权利要求1所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述复合过滤层包括两组叠加卷制的过滤网和导流网。
9.根据权利要求8所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述导流网为316L不锈钢方孔网。
10.根据权利要求8所述的一种调流控水筛管，其特征在于：所述过滤网为316L不锈钢精密编织席型网。
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| 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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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210205 |