CN114856505B - 一种油井防砂筛管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石油开采相关技术领域，公开了一种油井防砂筛管，包括三级管、二级体、一级管，所述三级管内设有滤网，所述一级管的管道腔内设有过滤板，所述过滤板与所述一级管的管道腔壁体之间形成通过口，所述过滤板靠近所述一级管开口的一侧设有过滤突起，相邻所述过滤突起之间形成储沙槽，通过三级管、二级体、一级管，并分别设置滤网、柔性筛选杆、过滤板等，外界油液经过三次过滤，油液不断冲击过滤板，砂石被过滤突起阻挡，多组过滤板共同作用对石油中的大块砂石进行初步筛选，柔性筛选杆对石油进行二次筛选。
Description
技术领域
本发明涉及石油开采相关技术领域，具体为一种油井防砂筛管。
背景技术
石油是重要的自然资源与国家战略物资。随着社会经济的发展，对原油的需求也日益增长。为了提高油气采收率，人们发展了多种驱油技术，比如利用聚合物调剖，扩大波及体积；利用表面活性剂驱，增加洗油能力；泡沫封窜、VES调驱一体等技术，这些技术的集成应用，大幅提升了原油开发效率。
在油田开发过程中也会面临许多问题，油井出砂就是油气开采过程中的主要难题之一，在国内外各油田生产中都广泛地存在着出砂问题。出砂不仅会造成导油层砂埋，导致油井产量下降，油气水井出砂还会大大降低井下及地面设备的使用寿命，大大增加了工具及设备保养工作量，从而增加原油生产成本，因此油气水井的防砂工作在油田开发中变得十分重要。
石油筛管的主要作用就是防砂，油井所处的地质环境不同(岩性不同)导致所采用的筛管的钢级和种类不同，石油筛管大大减小石油中的沙含量，但是使用具有过滤层的简单结构的筛管时，沙子比较容易堵塞过滤层，导致开采效率低。
CN101839122A公开了动态型油井防砂筛管，包括带孔管、沿带孔管轴向平行设置在带孔管外表面上的数根支撑筋、缠绕或包裹在带孔管和支撑筋上的过滤材料和套设在过滤材料上的外护管。其制法为：将支撑筋沿带孔管轴向平行焊接在带孔管的外表面上；将过滤材料缠绕或包裹在焊有支撑筋的带孔管上；套入外护管，即制得动态型油井防砂筛管。本发明制得的动态型油井防砂筛管，过滤材料具有一定的变形空间，当产出砂聚积在过滤材料外表面后，形成低渗砂层，从而在过滤材料内外两侧形成压差，压差推动过滤材料向内侧蠕动变形，过滤材料外表面的低渗砂层遭到破坏，缓解了堵塞状况，这个过程周而复始，使筛管的抗堵塞能力有了很大程度的提高，优于常规筛管50％～400％。
CN105928813B公开了一种油井防砂筛管冲蚀寿命预测方法，包括以下步骤：针对目标油井使用的防砂筛管，进行防砂筛管室内冲蚀实验，采集实验数据；绘制实验压力随实验时间变化曲线，从曲线上找出实验压力突然下降的实验时间，测量该实验时间点的筛管质量损失，确定防砂筛管发生冲蚀破坏的临界点；对实验数据拟合，确定适用于目标油井使用的防砂筛管的冲蚀寿命计算公式；以防砂筛管发生冲蚀破坏的临界点，对不同流体流速和液体含砂浓度条件下防砂筛管的冲蚀寿命进行计算，绘制防砂筛管冲蚀寿命预测图版；根据目标油井的油藏配产和完井防砂筛管长度，计算防砂筛管表面流速，由出砂模拟实验确定携砂液浓度，从防砂筛管冲蚀寿命预测图版中查得目标油井使用的防砂筛管的冲蚀寿命。
CN112682009A公开了一种油井防砂筛管及制备方法。所述防砂筛管包括管体和涂层；所述涂层是由涂层处理液经浸泡、刷涂或喷涂在管体上制得；所述涂层处理液由有机硅化合物、硅烷偶联剂、助溶剂以及溶剂组成，其中，以溶剂重量为100％计，有机硅化合物含量为0.1％～50％，硅烷偶联剂含量为0.1％～30％，助溶剂含量为0.1％～10％。本发明的防砂筛管可以降低聚合物、原油、黏土等物质在筛管表面的吸附，提高筛管导流能力，并且配方简单，现场应用条件低，施工成本低，持续效果长。
CN200946496Y公开了一种油井防砂筛管。主要解决现有筛管筛网上的孔易堵死的问题。其特征在于：带筛孔的管体(1)外表面固定有筛网(2)，管体(1)上接头下有固定环(3)，管体(1)下端有连接套(7)，连接套(7)与固定环(3)通过4个光杆(4)相连接，光杆(4)连接有与筛网(2)外表面相接触的刮除套(5)，刮除套(5)凸台下端连接有4个向外凸起的圆弧形定位簧片(6)。该油井防砂筛管不仅可有效清理筛管筛网上的孔，而且结构简单。
上述专利均存在筛管单次使用寿命低，因此，本发明主要解决的问题是提高传统筛管的使用寿命，从而提高石油开采效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种油井防砂筛管，用于克服现有技术中的上述缺陷。
本发明是通过以下技术方案来实现的。
本发明的一种油井防砂筛管，包括三级管、二级体、一级管，所述三级管内设有滤网，所述一级管的管道腔内设有过滤板，所述过滤板与所述一级管的管道腔壁体之间形成通过口，所述过滤板靠近所述一级管开口的一侧设有过滤突起，相邻所述过滤突起之间形成储沙槽，所述二级体中间设有调节过滤腔，所述调节过滤腔一侧壁体设有控制体，所述控制体内侧设有连通体，所述连通体内侧设有柔性筛选杆，所述柔性筛选杆将所述调节过滤腔填充满，所述调节过滤腔一侧设有开口，所述柔性筛选杆一端通过调节过滤腔的开口延伸到外侧，所述柔性筛选杆具有弹性，所述柔性筛选杆中间设有空气腔，所述连通体连通设有通液孔，所述通液孔靠近所述柔性筛选杆的一侧连通设有喷液口，所述喷液口的开口分布在相邻所述柔性筛选杆的间隙中，所述连通体内设有通气孔，所述控制体呢设有气腔，所述气腔与所述柔性筛选杆的空气腔通过所述通气孔连通。
进一步的技术方案，所述柔性筛选杆的空气腔内设有震动杆，所述震动杆与所述柔性筛选杆的内壁接触，所述气腔内设有震动发生器，所述震动杆一端通过所述连通体延伸至所述气腔内，所述气腔的震动发生器与所述震动杆连接。
进一步的技术方案，所述一级管与所述二级体之间转动连接，所述二级体端部与所述一级管之间设有第二环形导轨。
进一步的技术方案，所述一级管的壁体与外界连通设有排沙槽，所述一级管外侧转动设有转动筒，所述转动筒内侧设有存沙毛刷，所述存沙毛刷能卡在所述排沙槽内。
进一步的技术方案，所述一级管外侧表面位于所述排沙槽附近处设有清洁槽，所述清洁槽内均匀设有凸起，所述一级管内外连通设有排沙口。
进一步的技术方案，所述转动筒与所述一级管之间设有第一环形导轨。
进一步的技术方案，所述通液孔与所述三级管的管道腔之间连通设有回油管，所述回油管内设有回油泵。
进一步的技术方案，所述气腔内滑动设有活塞，所述活塞与所述气腔的一侧壁体之间设有复位弹簧，所述气腔的壁体与所述活塞之间设有伸缩杆。
本发明的有益效果：
本发明的一种油井防砂筛管通过三级管、二级体、一级管，并分别设置滤网、柔性筛选杆、过滤板等，外界油液经过三次过滤，油液不断冲击过滤板，砂石被过滤突起阻挡，多组过滤板共同作用对石油中的大块砂石进行初步筛选，柔性筛选杆对石油进行二次筛选，通过调节柔性筛选杆内气体含量，控制多组柔性筛选杆对石油过滤的间隙，增加柔性筛选杆之间的间隙方便对砂石进行清理，通过设置第一次筛选初选和第二次筛选，大大减少了砂石堵塞滤网的几率，延长了滤网的单次工作时间。
当二次筛选过程中柔性筛选杆表面积累不少砂石影响抽油效率时，柔性筛选杆内空气减少，柔性筛选杆体积减小，相邻柔性筛选杆的间隙增加，通过通液孔和喷液口沿柔性筛选杆的轴向方向喷射干净的油液，将附着在柔性筛选杆表面的砂石冲击下去，并通过调节过滤腔侧面的开口排除到外界，从而起到自我清洁的功能，进一步减小堵塞的几率。
本发明通过在柔性筛选杆的空气腔内设有震动杆，在气腔内设置震动发生器，震动发生器与所述震动杆连接，在对柔性筛选杆进行自我清洁过程中，气腔内的震动发生器带动震动杆震动，震动杆带动柔性筛选杆震动，柔性筛选杆表面发生震动加速了砂石的脱落过程，提高了自我清洁的效率。
附图说明
为了更清楚地说明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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是图1中A处结构放大示意图；
图3是图1中B-B处结构放大示意图；
图4是图1中过滤板15处侧面结构示意图；
图5是图1中C处的放大结构示意图；
图6是图1中D的放大结构示意图；
图7是图6中柔性筛选杆27的剖视图。
具体实施方式
下面结合图1-7对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
结合附图1-7所述的一种油井防砂筛管，包括三级管10、二级体11、一级管14，三级管10内设有滤网18，一级管14的管道腔内设有过滤板15，过滤板15与一级管14的管道腔壁体之间形成通过口22，过滤板15靠近一级管14开口的一侧设有过滤突起23，相邻过滤突起23之间形成储沙槽24，二级体11中间设有调节过滤腔，调节过滤腔一侧壁体设有控制体25，控制体25内侧设有连通体26，连通体26内侧设有柔性筛选杆27，柔性筛选杆27将调节过滤腔填充满，调节过滤腔一侧设有开口，柔性筛选杆27一端通过调节过滤腔的开口延伸到外侧，柔性筛选杆27具有弹性，柔性筛选杆27中间设有空气腔，连通体26连通设有通液孔28，通液孔28靠近柔性筛选杆27的一侧连通设有喷液口29，喷液口29的开口分布在相邻柔性筛选杆27的间隙中，连通体26内设有通气孔38，控制体25呢设有气腔30，气腔30与柔性筛选杆27的空气腔通过通气孔38连通。
将本装置的三级管10一端与抽油管道口连接，当抽油管道开始吸取开口附近的油时，油首先通过一级管14的开口进入到一级管14的管道腔内，油液不断冲击过滤板15并通过通过口22流向下一组过滤板15，油液中的砂石被过滤突起23阻挡，一部分砂石被阻挡在储沙槽24内，多组过滤板15对石油中的大块砂石进行初步筛选，石油流通的截面较大，筛选产生的阻力较小，当初步筛选的石油进入到二级体11的调节过滤腔内，柔性筛选杆27对石油进行二次筛选，通过调节柔性筛选杆27内气体含量，控制多组柔性筛选杆27对石油过滤的间隙，石油通过柔性筛选杆27最后进入到三级管10的管道腔内并通过滤网18进行第三次滤网的过程，从而得到砂石含量较少的油液，通过设置第一次筛选初选和第二次筛选精选大大减少了砂石堵塞滤网18的几率，延长了滤网18的单次工作时间，当二次筛选过程中柔性筛选杆27表面积累不少砂石影响抽油效率时，柔性筛选杆27内空气排入到气腔30内，柔性筛选杆27体积减小，相邻柔性筛选杆27的间隙增加，通过通液孔28和喷液口29沿柔性筛选杆27的轴向方向喷射干净的油液，将附着在柔性筛选杆27表面的砂石冲击下去，并通过调节过滤腔侧面的开口排除到外界，从而起到自我清洁的功能，减小堵塞的几率。
优选的，柔性筛选杆27的空气腔内设有震动杆39，震动杆39与柔性筛选杆27的内壁接触，气腔30内设有震动发生器，震动杆39一端通过连通体26延伸至气腔30内，气腔30的震动发生器与震动杆39连接。
在对柔性筛选杆27进行自我清洁过程中，气腔30内的震动发生器带动震动杆39震动，震动杆39带动柔性筛选杆27震动，柔性筛选杆27表面发生震动加速了砂石的脱落过程。
优选的，一级管14与二级体11之间转动连接，二级体11端部与一级管14之间设有第二环形导轨35。
当过滤板15的表面积累了足够的沙石，第二环形导轨35带动一级管14转动，一级管14带动过滤板15转动，在离心作用下，砂石脱离过滤板15的表面向一级管14的内壁靠拢聚合。
优选的，一级管14的壁体与外界连通设有排沙槽16，一级管14外侧转动设有转动筒17，转动筒17内侧设有存沙毛刷19，存沙毛刷19能卡在排沙槽16内。
砂石积累在一级管14的内壁并通过排沙槽16储存在存沙毛刷19内。
优选的，一级管14外侧表面位于排沙槽16附近处设有清洁槽20，清洁槽20内均匀设有凸起，一级管14内外连通设有排沙口21。
相对一级管14转动转动筒17，转动筒17带动存沙毛刷19转动，从而使得存沙毛刷19脱离排沙槽16并进入到清洁槽20内，清洁槽20的凸起作用到存沙毛刷19，随着转动筒17的转动，存沙毛刷19被凸起不断拨动，存沙毛刷19发生震动，存沙毛刷19内积累的砂石脱离存沙毛刷19并通过排沙口21排出带外侧。
优选的，转动筒17与一级管14之间设有第一环形导轨34。
第一环形导轨34启动，第一环形导轨34带动转动筒17相对一级管14转动。
优选的，通液孔28与三级管10的管道腔之间连通设有回油管36，回油管36内设有回油泵37。
回油泵37启动，将三级管10内干净的油液抽取到回油管36中，并通过回油管36补充到通液孔28中，从而为喷液口29喷液提供液体源。
优选的，气腔30内滑动设有活塞31，活塞31与气腔30的一侧壁体之间设有复位弹簧33，气腔30的壁体与活塞31之间设有伸缩杆32。
伸缩杆32推动活塞31在气腔30中滑动，从而将气腔30的气体推送到柔性筛选杆27的空气腔内，当需要减少柔性筛选杆27内空气时，伸缩杆32缩回，复位弹簧33带动活塞31复位，从而将柔性筛选杆27内一部分空气吸收到气腔30内，完成调节柔性筛选杆27直径的和调节相邻柔性筛选杆27间隙的目的。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种油井防砂筛管，包括三级管、二级体、一级管，其特征在于：所述三级管内设有滤网，所述一级管的管道腔内设有过滤板，所述过滤板与所述一级管的管道腔壁体之间形成通过口，所述过滤板靠近所述一级管开口的一侧设有过滤突起，相邻所述过滤突起之间形成储沙槽，所述二级体中间设有调节过滤腔，所述调节过滤腔一侧壁体设有控制体，所述控制体内侧设有连通体，所述连通体内侧设有柔性筛选杆，所述柔性筛选杆将所述调节过滤腔填充满，所述调节过滤腔一侧设有开口，所述柔性筛选杆一端通过调节过滤腔的开口延伸到外侧，所述柔性筛选杆具有弹性，所述柔性筛选杆中间设有空气腔，所述连通体连通设有通液孔，所述通液孔靠近所述柔性筛选杆的一侧连通设有喷液口，所述喷液口的开口分布在相邻所述柔性筛选杆的间隙中，所述连通体内设有通气孔，所述控制体内设有气腔，所述气腔与所述柔性筛选杆的空气腔通过所述通气孔连通；
所述气腔内滑动设有活塞，所述活塞与所述气腔的一侧壁体之间设有复位弹簧，所述气腔的壁体与所述活塞之间设有伸缩杆。
2.根据权利要求1所述的一种油井防砂筛管，其特征在于：所述柔性筛选杆的空气腔内设有震动杆，所述震动杆与所述柔性筛选杆的内壁接触，所述气腔内设有震动发生器，所述震动杆一端通过所述连通体延伸至所述气腔内，所述气腔的震动发生器与所述震动杆连接。
3.根据权利要求1所述的一种油井防砂筛管，其特征在于：所述一级管与所述二级体之间转动连接，所述二级体端部与所述一级管之间设有第二环形导轨。
4.根据权利要求1所述的一种油井防砂筛管，其特征在于：所述一级管的壁体与外界连通设有排沙槽，所述一级管外侧转动设有转动筒，所述转动筒内侧设有存沙毛刷，所述存沙毛刷能卡在所述排沙槽内。
5.根据权利要求4所述的一种油井防砂筛管，其特征在于：所述一级管外侧表面位于所述排沙槽附近处设有清洁槽，所述清洁槽内均匀设有凸起，所述一级管内外连通设有排沙口。
6.根据权利要求4所述的一种油井防砂筛管，其特征在于：所述转动筒与所述一级管之间设有第一环形导轨。
7.根据权利要求1所述的一种油井防砂筛管，其特征在于：所述通液孔与所述三级管的管道腔之间连通设有回油管，所述回油管内设有回油泵。
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