CN204804789U - 一种防砂筛管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种防砂筛管，包括外管和多个组环，外管的侧壁上设有贯通孔；组环呈环形，组环套设在外管内，并沿外管的轴向排列，相邻的组环之间夹设有垫片，使相邻的组环之间形成供原油或蒸汽通过的间隙，间隙与贯通孔相连通。本实用新型的防砂筛管可根据地层中砂粒的大小来确定垫片的厚度，从而控制组环之间的间隙大小，做到针对具体油藏有针对性地防砂，达到精细防砂的效果，提高防砂效率。

Description

一种防砂筛管

技术领域

本实用新型涉及采油工程领域的机械防砂装置，尤其是一种无接箍环式组合的防砂筛管。

背景技术

随着稠油开发不断进行，套损井(即套管损坏的井)日益增多，严重影响了油田稠油开发水平。套损主要包括套管破裂、错断、变形、缩径等，其中一部分井目前正带病生产，面临着即将报废的危险局面。

国内外学者对套损问题的多方面研究表明：套管损坏是由多种因素造成的，其中油层出砂因素不容忽视，国内油田的许多井都是由于生产时出砂造成套管损坏的。据统计，随着出砂量的增加，套管损坏井数也随之上升，并且出砂井套管的损坏经常出现在空洞的位置。少量出砂会在射孔炮眼附近形成小空洞，小空洞的出现将导致应力集中，随后空洞进一步扩大，将会导致油层坍塌，并进一步形成较大的空洞，产生的后果是，一是必然造成套管失稳弯曲损坏；二是注汽过程中，会使空洞处套管产生强烈震动加剧套管损坏；三是由于射孔孔眼不规则，在孔眼周边会出现不同形态的裂痕，注汽过程中会加剧空洞处孔眼部位损坏。有变形或轻微损坏的油井，不经过处理其损坏程度将逐渐加剧，最终导致油井报废。因此，实施机械防砂技术具有重要意义。

现有的机械式防砂技术，防砂筛管的防砂缝隙大小较固定，没有针对具体的油藏进行改良，此类防砂较笼统，做不到精细有针对性的机械防砂，防砂效果不是很理想。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种防砂筛管，其可针对具体油藏有针对性地防砂，达到精细防砂的效果。

为达到上述目的，本实用新型提出一种防砂筛管，包括外管和多个呈环形的组环，所述外管的侧壁上设有贯通孔；多个组环套设在所述外管内，并沿所述外管的轴向排列，相邻的所述组环之间夹设有垫片，相邻的所述组环之间形成供原油或蒸汽通过的间隙，所述间隙与所述贯通孔相连通。

如上所述的防砂筛管，其中，所述组环包括位于内侧的内环和位于外侧的外环，所述内环的顶面和底面均为平面，所述间隙位于相邻的两所述内环之间，所述外环的顶面和底面均为斜面，且相邻的两所述外环之间形成与所述贯通孔连通的环形槽，所述环形槽为V形槽。

如上所述的防砂筛管，其中，所述环形槽的开口由外到内逐渐缩小。

如上所述的防砂筛管，其中，所述外环的顶面与水平面之间的夹角为15度至30度，所述外环的底面与所述水平面之间的夹角为15度至30度。

如上所述的防砂筛管，其中，每米所述防砂筛管的过流面积是每米套管的射孔孔眼的过流面积的8至12倍。

如上所述的防砂筛管，其中，所述防砂筛管还包括套接于所述外管内的定环和压环，多个所述组环压紧在所述定环与所述压环之间。

如上所述的防砂筛管，其中，所述定环位于顶部的所述组环上方，且与所述外管相螺纹连接，所述压环压紧在底部的所述组环下方，且与所述外管相焊接。

如上所述的防砂筛管，其中，多个所述组环的总长度大于所述外管上最上方的所述贯通孔与最下方的所述贯通孔之间的轴向间距。

如上所述的防砂筛管，其中，所述间隙的宽度小于所述贯通孔的孔径。

如上所述的防砂筛管，其中，所述组环的厚度小于所述贯通孔的孔径。

本实用新型的防砂筛管的特点和优点是：

1、本实用新型的防砂筛管，外管内套设有多个并排设置的组环，组环之间夹设有垫片，以使两相邻的组环间形成供原油或蒸汽通过的间隙，间隙与外管侧壁上的贯通孔相连通，可根据地层中砂粒的大小来确定垫片的厚度，从而控制间隙的大小，做到针对具体油藏有针对性地防砂，达到精细防砂的效果，提高防砂效率。

2、本实用新型的防砂筛管，组环之间还具有V形的环形槽，有利于阻挡油藏中的砂粒进入井筒内，同时在注入蒸汽时，有助于将砂粒再推回到油层中去，使得防砂筛管具有自我清洁的功能，防止卡筛管或筛管堵塞。

3、本实用新型的防砂筛管结构简单，便于制作和安装，节省成本。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的防砂筛管的示意图；

图2是组环的组合示意图。

主要元件标号说明：

1外管11贯通孔

12母扣13退刀槽

14公扣

2组环21垫片

22间隙23内环

24外环25环形槽

3定环

4压环

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供一种防砂筛管，包括外管1和多个组环2，外管1的侧壁上设有贯通孔11，以供原油或蒸汽通过，贯通孔11为多个，并均匀分布在外管侧壁上；组环2呈环形，多个组环2套设在外管1内，并沿外管1的轴向依次排列，形成具有空腔的环形套，空腔供原油或蒸汽通过，相邻的两组环2之间夹设有垫片21，垫片例如为方形或不封闭的环形，相邻的组环2由垫片21隔开，使得相邻的两组环2之间形成供原油或蒸汽通过的间隙22，其中垫片的厚度即等于间隙的宽度，间隙22与贯通孔11相连通，且间隙22与组环2内的空腔(或者说采油管柱的内腔)相连通。在采油时，原油可流经贯通孔11、间隙22进入井筒内被采出，在向井筒内注入蒸汽时，蒸汽流经间隙22、贯通孔11进入油藏内。本实用新型的防砂筛管，可根据地层中砂粒的大小来确定垫片的厚度，从而控制间隙的大小，做到针对具体油藏有针对性地防砂，达到精细防砂的效果，提高防砂效率，尤其适用于不同油层出砂粒度不同、出砂严重程度不同的防砂，避免了防砂的盲目性。

在一个较佳的技术方案中，并排的多个组环2的总长度(包括垫片的厚度)大于外管1上最上方的贯通孔11与外管1上最下方的贯通孔11之间的轴向间距，以避免砂粒从贯通孔直接进入井筒内。

优选地，间隙22的宽度小于贯通孔11的孔径，或者说垫片21的厚度小于贯通孔11的孔径，以进一步提高防砂效果。其中，垫片21的厚度例如为0.5mm-1mm。

优选地，组环2的厚度小于贯通孔11的孔径，以增加间隙的数量，进一步提高防砂效果。其中，组环2的厚度例如为5mm。

在一个具体实施例中，组环2包括位于内侧的内环23和位于外侧的外环24，其中的内侧指靠近组环中心轴的一侧，外侧指远离组环中心轴的一侧，内环23的顶面和底面较佳均为平面，间隙22位于相邻的两内环23之间，或者说垫片21夹设在相邻的两内环23之间，外环24的顶面和底面均为斜面，且相邻的两外环24之间形成与贯通孔11、以及间隙22连通的环形槽25，环形槽25为V形槽，环形槽25的开口朝向贯通孔11。通过设置V形的环形槽25，有利于阻挡油藏中的砂粒进入组环的内腔中(或井筒内)，同时在注入蒸汽时，有助于将组环外的砂粒再推回到油层中去，使得本实用新型的防砂筛管具有自我清洁的功能，防止卡筛管或筛管堵塞，防止筛管变形，还有利于保持油藏内部通道的畅通，防止油藏坍塌。

其中，如图2所示，环形槽25的开口由外到内逐渐缩小，或者说环形槽25的开口由远离组环的中心轴的外侧至靠近组环的中心轴的内侧逐渐缩小。

另外，外环24的顶面与水平面之间的夹角α例如为15度至30度，外环24的底面与水平面之间的夹角例如为15度至30度，外环24的顶面与底面的倾斜角相同的情况下，V形槽的夹角为30度至60度。

在另一个具体实施例中，防砂筛管还包括套接于外管1内的定环3和压环4，定环3和压环4用于固定组环2，多个组环2压紧在定环3与压环4之间。

如图1所示，具体是，定环3位于顶部的(或最上方的)组环2上方，定环3与外管1相螺纹连接且与外管1过盈配合，压环4压紧在底部的(或最下方的)组环2下方，压环4与外管1相焊接且与外管1过盈配合，从图1可看出，压环4的底端与外管1的底端平齐并焊接在一起，从而将组环2牢固地固定。由于本实用新型的防砂筛管为组合式结构，还可起到加固套管的作用。

其中，外管1的上端内设有母扣12，外管1的下端外设有公扣14，均用于连接其他管柱或装置，母扣12下方为退刀槽13，定环3位于退刀槽13下方。

采用本实用新型的防砂筛管，每米防砂筛管的过流面积是每米套管(套管套设于防砂筛管外)的射孔孔眼的过流面积的8至12倍，完全可以满足注汽和生产的需要。

本实用新型的防砂筛管，相邻两组环之间的间距(即间隙的宽度)可调，可适用于不同油层出砂粒度不同、出砂严重程度不同的油井，避免了现有筛管防砂的盲目性，扩大了使用范围；另外，本实用新型的防砂筛管为环式组合结构，对内管有支撑和加强作用，可有效防止筛管再次变形，有效期长；组环之间的环形槽设置，可在生产过程中将地层砂挡在套管和筛管环形空间，下一轮注汽时将地层砂部分再注回地层，有利于筛管自洁，在作业过程中防止卡筛管，避免生产过程中卡泵或注汽前冲砂，节省作业成本。

本实用新型的防砂筛管尤其适用于套管已经变形但还没有达到错断、破裂情况的井，这类井如果早期治理，通过采用本实用新型的防砂筛管实施防砂、加固套管一体化工艺，可延缓套损恶化，延长油井的服役期，使稠油油田的开发水平得到大幅度提高。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种防砂筛管，其特征在于，所述防砂筛管包括：

外管，所述外管的侧壁上设有贯通孔；

多个组环，呈环形，套设在所述外管内，并沿所述外管的轴向排列，相邻的所述组环之间夹设有垫片，相邻的所述组环之间形成供原油或蒸汽通过的间隙，所述间隙与所述贯通孔相连通。

2.如权利要求1所述的防砂筛管，其特征在于，所述组环包括位于内侧的内环和位于外侧的外环，所述内环的顶面和底面均为平面，所述间隙位于相邻的两所述内环之间，所述外环的顶面和底面均为斜面，且相邻的两所述外环之间形成与所述贯通孔连通的环形槽，所述环形槽为V形槽。

3.如权利要求2所述的防砂筛管，其特征在于，所述环形槽的开口由外到内逐渐缩小。

4.如权利要求2所述的防砂筛管，其特征在于，所述外环的顶面与水平面之间的夹角为15度至30度，所述外环的底面与所述水平面之间的夹角为15度至30度。

5.如权利要求1所述的防砂筛管，其特征在于，每米所述防砂筛管的过流面积是每米套管的射孔孔眼的过流面积的8至12倍。

6.如权利要求1至5任一项所述的防砂筛管，其特征在于，所述防砂筛管还包括套接于所述外管内的定环和压环，多个所述组环压紧在所述定环与所述压环之间。

7.如权利要求6所述的防砂筛管，其特征在于，所述定环位于顶部的所述组环上方，且与所述外管相螺纹连接，所述压环压紧在底部的所述组环下方，且与所述外管相焊接。

8.如权利要求1至5任一项所述的防砂筛管，其特征在于，多个所述组环的总长度大于所述外管上最上方的所述贯通孔与最下方的所述贯通孔之间的轴向间距。

9.如权利要求1至5任一项所述的防砂筛管，其特征在于，所述间隙的宽度小于所述贯通孔的孔径。

10.如权利要求1至5任一项所述的防砂筛管，其特征在于，所述组环的厚度小于所述贯通孔的孔径。