CN211648104U - 一种防泥浆堵塞的防砂筛管 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种防泥浆堵塞的防砂筛管，包括基管以及多个过滤单元，基管管壁外表面沿其径向凹设有多个防砂凹槽，防砂凹槽的底面沿基管的径向开设有至少一个穿孔。每个过滤单元对应设在每个防砂凹槽内，每个过滤单元包括过滤层和保护层，保护层上开设有多个通孔。在过滤层的外表面和保护层的内表面之间设有覆盖通孔的第一酸溶块，在过滤层的内表面与防砂凹槽的底面之间设有覆盖穿孔的第二酸溶块。本实用新型的防砂筛管能够有效避免筛管管柱下入过程中因泥浆以及采油废水进入防砂筛管的过滤单元孔喉而造成筛管的堵塞问题。

Description

一种防泥浆堵塞的防砂筛管

技术领域

本实用新型是涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种防泥浆堵塞的防砂筛管。

背景技术

辽河油田储层多为疏松砂岩油气藏，出砂问题严重，生产过程中必须采取必要的防砂措施。筛管防砂技术作为一种简单有效的防砂方式得到广泛应用。在已有的筛管防砂技术中，根据过滤单元的不同可以分为缝隙型过滤单元筛管和孔喉型过滤单元筛管两大类。前者包括各种割缝筛管以及组合缝筛管，后者包括金属纤维、过滤棉以及其他孔喉类过滤单元的筛管。其中孔喉型过滤单元筛管因其具有过流面积大等优点，应用越来越广泛。

现有技术中以金属纤维作为过滤层的防砂筛管是将孔喉型过滤单元焊接在钻有台阶圆孔的基管01上，如图1和图2所示，过滤单元由过滤层02和保护层03组成，保护层03通过焊接部04与基管01固定。例如，中国专利ZL200620013097.0公布了一种弹性单体筛管，ZL201120242225.X公布了星孔烧结防砂筛管，ZL201621137569.3公布了一种耐冲蚀防砂筛管，均属于此类筛管，在油田应用最为广泛。但是，现有技术中的此类筛管在使用时均存在如下问题：

如图3和图4所示，筛管管柱在下入过程中，一般是利用油管管柱05连接封隔器06+防砂筛管07+沉砂管08+丝堵09下入井内。在新钻井中，井筒内会充满钻井液(即泥浆)，整个防砂筛管下入过程中，防砂筛管07外壁和套管010内壁之间环空中的泥浆在压力作用下会沿着防砂筛管07的过流通道不断进入防砂筛管07的内部，由于泥浆中充满固体颗粒，导致防砂筛管过滤单元的金属纤维孔喉很容易被上述固体颗粒堵塞。此外，由于筛管管柱下入过程中浮力较大，为了便于管柱顺利下入，在其下入过程中还会向管柱内注入采油废水，然而采油废水中也会含有一些细小颗粒，容易堵塞过滤单元的金属纤维孔喉，尤其对于挡砂精度较高的筛管来说更易堵塞。因此，此类孔喉型过滤单元筛管由于其特殊构造很容易被细小颗粒堵塞孔喉，造成流通能力下降，特别是在防砂筛管下入过程泥浆以及采油废水中的固体颗粒容易对其造成堵塞，影响正常的作业。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种防泥浆堵塞的防砂筛管，以克服现有技术的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防泥浆堵塞的防砂筛管，能够有效避免筛管管柱下入过程中因泥浆以及采油废水进入防砂筛管的过滤单元孔喉而造成筛管的堵塞问题。

本实用新型的目的是这样实现的，一种防泥浆堵塞的防砂筛管，包括：基管，其管壁外表面沿其径向凹设有多个防砂凹槽，防砂凹槽的底面沿基管的径向开设有至少一个穿孔；以及多个过滤单元，每个过滤单元对应设在每个防砂凹槽内，每个过滤单元包括过滤层和保护层，过滤层设在防砂凹槽的底面上并覆盖穿孔，保护层设在过滤层靠近基管外表面的一侧，且保护层与基管固定连接，保护层上开设有多个通孔；在过滤层的外表面和保护层的内表面之间设有覆盖通孔的第一酸溶块，在过滤层的内表面与防砂凹槽的底面之间设有覆盖穿孔的第二酸溶块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一酸溶块和第二酸溶块均由酸溶性材料制成。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一酸溶块和第二酸溶块的材质均为镁合金。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在过滤层的外表面和保护层的内表面之间夹设有第一固定环，第一酸溶块嵌设在第一固定环内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，过滤层和第一酸溶块均为圆柱体结构，第一固定环的外径与过滤层的直径相同，第一固定环的内径大于等于第一酸溶块的直径，第一固定环的高度与第一酸溶块的高度相同。

在本实用新型的一较佳实施方式中，过滤层为圆柱体结构，在该圆柱体结构的外表面向外延伸设有一直径缩小且与圆柱体结构同轴设置的圆柱凸台，多个通孔围绕圆柱凸台呈圆环状排布，第一酸溶块为圆环状结构并套设在圆柱凸台的侧壁上。

在本实用新型的一较佳实施方式中，第一酸溶块的圆环内径与圆柱凸台的直径相同，第一酸溶块的圆环外径与过滤层的圆柱体直径相同，第一酸溶块的圆环高度与圆柱凸台的高度相同。

在本实用新型的一较佳实施方式中，过滤层的外表面对应每个通孔的位置向内凹设有一个第一安装槽，每个第一安装槽内设有一个第一酸溶块。

在本实用新型的一较佳实施方式中，过滤层的内表面对应每个穿孔的位置凹设有一个第二安装槽，第二安装槽为圆形凹槽且其直径大于穿孔的直径；第二酸溶块为圆柱体结构，在该圆柱体结构的外表面向外延伸设有一直径扩大且与该圆柱体结构同轴设置的圆形台阶，圆形台阶嵌设在第二安装槽内，第二酸溶块的圆柱体结构设在穿孔内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，圆形台阶的直径与第二安装槽的直径相同，圆形台阶的高度与第二安装槽的深度相同，第二酸溶块的圆柱体结构的直径与穿孔的直径相同。

在本实用新型的一较佳实施方式中，圆形台阶的高度为0.5～1mm。

在本实用新型的一较佳实施方式中，在过滤层的内表面和防砂凹槽的底面之间夹设有第二固定环，第二酸溶块嵌设在第二固定环内。

在本实用新型的一较佳实施方式中，过滤层和第二酸溶块均为圆柱体结构，第二固定环的外径与过滤层的直径相同，第二固定环的内径大于等于第二酸溶块的直径，第二固定环的高度与第二酸溶块的高度相同。

在本实用新型的一较佳实施方式中，过滤层的内表面对应每个穿孔的位置凹设有一个第三安装槽，每个第三安装槽内设有一个第二酸溶块。

由上所述，本实用新型中的防砂筛管在过滤层的外表面和内表面分别设置第一酸溶块和第二酸溶块，利用其能够被酸液溶解的特性，在防砂筛管下入过程中，能够保证过滤单元内外不再连通，进而在下入过程中防砂筛管内部的采油废水、以及防砂筛管外壁与套管内壁之间环空中的泥浆便不能再进入过滤单元内部，有效避免了防砂筛管下入过程中泥浆以及采油废水进入过滤单元的内部而造成防砂筛管的堵塞。

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：为现有防砂筛管的半剖示意图。

图2：为现有防砂筛管的局部剖面示意图。

图3：为现有防砂筛管管柱下入过程中的结构示意图。

图4：为现有防砂筛管管柱完井后管柱的结构示意图。

图5：为本实用新型提供的防砂筛管的局部外观示意图。

图6：为本实用新型提供的防砂筛管的局部剖面示意图。

图7：为本实用新型提供的基管的局部剖面示意图。

图8：为本实用新型提供的第一固定环的侧视剖面图。

图9：为本实用新型提供的第一固定环的俯视剖面图。

图10：为本实用新型提供的过滤层的侧视剖面图。

图11：为本实用新型提供的第二酸溶块的侧视剖面图。

图12：为本实用新型提供的第二酸溶块的俯视图。

图13：为本实用新型提供的防砂筛管的另一局部剖面示意图。

图14：为本实用新型提供的过滤层的另一侧视剖面图。

图15：为本实用新型提供的防砂筛管的另一局部剖面示意图。

图16：为本实用新型提供的保护层的侧视剖面图。

图17：为本实用新型提供的保护层的俯视图。

附图标号说明：

现有技术：

01、基管；02、过滤层；03、保护层；04、焊接部；

05、油管管柱；06、封隔器；07、防砂筛管；08、沉砂管；09、丝堵；010、套管；

本实用新型：

1、基管；11、防砂凹槽；12、穿孔；

2、过滤层；21、圆柱凸台；22、第二安装槽；23、第三安装槽；

3、保护层；31、通孔；32、保护壁；33、焊接部；

4、第一酸溶块；

5、第二酸溶块；51、圆形台阶；

6、第一固定环；

7、第二固定环。

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5至图7以及图13和图15所示，本实施例提供一种防泥浆堵塞的防砂筛管，包括基管1以及多个过滤单元。

其中，基管1的管壁外表面沿其径向凹设有多个防砂凹槽11，防砂凹槽11的底面沿基管1的径向开设有至少一个穿孔12。每个过滤单元对应设在每个防砂凹槽11内，每个过滤单元包括过滤层2和保护层3，过滤层2设在防砂凹槽11的底面上并覆盖穿孔12，保护层3设在过滤层2靠近基管1外表面的一侧，且保护层3与基管1固定连接，保护层3上开设有多个通孔31。在过滤层2的外表面和保护层3的内表面之间设有覆盖通孔31的第一酸溶块4，在过滤层2的内表面与防砂凹槽11的底面之间设有覆盖穿孔12的第二酸溶块5。

具体而言，多个防砂凹槽11一般均匀分布于基管1的外表面上，以使流体能够从基管1周围的各个位置均匀流入基管1的内部。保护层3一般通过焊接部33与基管1焊接固定。上述的第一酸溶块4和第二酸溶块5均由酸溶性材料制成，能够在酸溶液中浸泡一定时间后全部溶解。例如，第一酸溶块4和第二酸溶块5的材质均为镁合金，能够在土酸中浸泡后全部溶解。当然，第一酸溶块4和第二酸溶块5也可以根据需要采用其他的酸溶性材料，本实施例仅为举例说明。

使用时，在筛管管柱下入过程中，由于第一酸溶块4和第二酸溶块5的存在使得保护层3上的通孔31以及基管1上的穿孔12全被封堵，使得过滤单元内外不再连通，进而有效避免了防砂筛管下入过程中筛管外部的泥浆以及筛管内部的采油废水中的固体颗粒堵塞金属纤维过滤层2的孔喉。

当筛管管柱下入到设计井深位置时，利用清水将防砂筛管内以及上部管柱的泥浆顶替出来。

替浆作业完成后，自地面向井筒内泵入一定量的酸液，一般酸液的体积保证可以填满整个筛管管柱，然后泵入清水，将酸液顶替至防砂筛管位置停留一段时间，直至第一酸溶块4和第二酸溶块5被酸液完全溶蚀，筛管过流通道重新贯通。然后将油套环空阀门关闭，继续在地面向防砂管柱内泵入清水，酸液会随同防砂筛管外的泥浆被挤入地层，酸液也可起到清洗井筒附近地层，提高油井产量的作用。

由此，本实施例中的防砂筛管在过滤层2的外表面和内表面分别设置第一酸溶块4和第二酸溶块5，利用其能够被酸液溶解的特性，在防砂筛管下入过程中，能够保证过滤单元内外不再连通，进而在下入过程中防砂筛管内部的采油废水、以及防砂筛管外壁与套管内壁之间环空中的泥浆便不能再进入过滤单元内部，有效避免了防砂筛管下入过程中泥浆以及采油废水进入过滤单元的内部而造成防砂筛管的堵塞。

在具体实现方式中，上述的第一酸溶块4可以按照如下三种方式进行设置：

第一种、如图6、图8和图9所示，在过滤层2的外表面和保护层3的内表面之间夹设有第一固定环6，第一酸溶块4嵌设在第一固定环6内。

详细来说，一般过滤层2和第一酸溶块4均为圆柱体结构，第一固定环6的外径与过滤层2的直径相同，第一固定环6的内径大于等于第一酸溶块4的直径，第一固定环6的高度与第一酸溶块4的高度相同。

第二种、如图13和图14所示，过滤层2为圆柱体结构，在该圆柱体结构的外表面向外延伸设有一直径缩小且与圆柱体结构同轴设置的圆柱凸台21，多个通孔31围绕圆柱凸台21呈圆环状排布，第一酸溶块4为圆环状结构并套设在圆柱凸台21的侧壁上。

其中，一般第一酸溶块4的环状尺寸与过滤层2的尺寸相匹配，具体为，第一酸溶块4的圆环内径与圆柱凸台21的直径相同，第一酸溶块4的圆环外径与过滤层2的圆柱体直径相同，第一酸溶块4的圆环高度与圆柱凸台21的高度相同。在安装时，一般先将第一酸溶块4与过滤层2装配好，然后放置在保护层3内，再将保护层3放置在防砂凹槽11内，并将保护层3与基管1通过焊接方式固定。

第三种、过滤层2的外表面对应每个通孔31的位置向内凹设有一个第一安装槽，每个第一安装槽内设有一个第一酸溶块4。与第一种结构和第二种结构相比，前两种结构的加工和安装更加方便。

进一步地，上述的第二酸溶块5可以按照如下三种方式进行设置：

第一种、如图6以及图10至图12所示，过滤层2的内表面对应每个穿孔12的位置凹设有一个第二安装槽22，第二安装槽22为圆形凹槽且其直径大于穿孔12的直径。第二酸溶块5为圆柱体结构，在该圆柱体结构的外表面向外延伸设有一直径扩大且与该圆柱体结构同轴设置的圆形台阶51，圆形台阶51嵌设在第二安装槽22内，第二酸溶块5的圆柱体结构设在穿孔12内。

具体而言，圆形台阶51的直径与第二安装槽22的直径相同，圆形台阶51的高度与第二安装槽22的深度相同，第二酸溶块5的圆柱体结构的直径与穿孔12的直径相同。为了增加过滤层2的有效厚度，上述圆形台阶51的高度优选为0.5～1mm。

第二种、如图15所示，在过滤层2的内表面和防砂凹槽11的底面之间夹设有第二固定环7，第二酸溶块5嵌设在第二固定环7内。

其中，一般过滤层2和第二酸溶块5均为圆柱体结构，第二固定环7的外径与过滤层2的直径相同，第二固定环7的内径大于等于第二酸溶块5的直径，第二固定环7的高度与第二酸溶块5的高度相同。

第三种、如图13和图14所示，过滤层2的内表面对应每个穿孔12的位置凹设有一个第三安装槽23，每个第三安装槽23内设有一个第二酸溶块5。与第一种结构和第二种结构相比，第一种结构能够增加过滤层2的有效厚度，提高挡砂效果。

需要说明的是，对于上述第一酸溶块4的三种设置方式以及第二酸溶块5的三种设置方式而言，在使用时可以随意组合。当然，在实际应用中，对于第一酸溶块4和第二酸溶块5的结构也可以按照其他的方式进行设置，只要保证第一酸溶块4和第二酸溶块5能够分别封堵通孔31和穿孔12均可，本实施例仅为举例说明。

进一步地，为了对过滤层2进行有效的保护，如图6、图16和图17所示，沿基管1的径向，保护层3的外周向基管1的内部延伸设有保护壁32，保护壁32的外侧壁与防砂凹槽11的内侧壁贴合，过滤层2的外侧壁与保护壁32的内侧壁贴合。这样，通过保护壁32的设置，对过滤层2起到一定的保护作用，同时能够防止过滤单元与防砂凹槽11的内侧壁之间出现缝隙而积存杂质颗粒，便于后期对过滤层2进行更换时对防砂凹槽11进行清理。

在实际应用中，对于上述所列出的几种设置形式来说，防砂凹槽11均优选为圆形凹槽，过滤单元的形状应当与防砂凹槽11的形状完全匹配，以减少过滤单元与防砂凹槽11之间的间隙。对于上述的通孔31和穿孔12均优选为圆孔，圆孔受力较为均匀，能够从最大程度上保持保护层3和基管1和强度。对于通孔31和穿孔12的数量根据实际需要而定，本实用新型对此不进行限定。上述的过滤层2一般为金属纤维或者金属棉，进一步优选为多层金属网结构，具有强度较高、抗破坏能力较强的优点。

另外，为了避免高速流体直接冲蚀过滤层2而造成过滤层2的损坏，如图6所示，通孔31与穿孔12优选为交错设置。

以上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出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (14)

1.一种防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，包括：

基管，其管壁外表面沿其径向凹设有多个防砂凹槽，所述防砂凹槽的底面沿所述基管的径向开设有至少一个穿孔；

以及多个过滤单元，每个所述过滤单元对应设在每个所述防砂凹槽内，每个所述过滤单元包括过滤层和保护层，所述过滤层设在所述防砂凹槽的底面上并覆盖所述穿孔，所述保护层设在所述过滤层靠近所述基管外表面的一侧，且所述保护层与所述基管固定连接，所述保护层上开设有多个通孔；

在所述过滤层的外表面和所述保护层的内表面之间设有覆盖所述通孔的第一酸溶块，在所述过滤层的内表面与所述防砂凹槽的底面之间设有覆盖所述穿孔的第二酸溶块。

2.如权利要求1所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述第一酸溶块和所述第二酸溶块均由酸溶性材料制成。

3.如权利要求2所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述第一酸溶块和所述第二酸溶块的材质均为镁合金。

4.如权利要求1所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

在所述过滤层的外表面和所述保护层的内表面之间夹设有第一固定环，所述第一酸溶块嵌设在所述第一固定环内。

5.如权利要求4所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述过滤层和所述第一酸溶块均为圆柱体结构，所述第一固定环的外径与所述过滤层的直径相同，所述第一固定环的内径大于等于所述第一酸溶块的直径，所述第一固定环的高度与所述第一酸溶块的高度相同。

6.如权利要求1所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述过滤层为圆柱体结构，在该圆柱体结构的外表面向外延伸设有一直径缩小且与圆柱体结构同轴设置的圆柱凸台，多个所述通孔围绕所述圆柱凸台呈圆环状排布，所述第一酸溶块为圆环状结构并套设在所述圆柱凸台的侧壁上。

7.如权利要求6所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述第一酸溶块的圆环内径与所述圆柱凸台的直径相同，所述第一酸溶块的圆环外径与所述过滤层的圆柱体直径相同，所述第一酸溶块的圆环高度与所述圆柱凸台的高度相同。

8.如权利要求1所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述过滤层的外表面对应每个所述通孔的位置向内凹设有一个第一安装槽，每个所述第一安装槽内设有一个所述第一酸溶块。

9.如权利要求4-8任一项所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述过滤层的内表面对应每个所述穿孔的位置凹设有一个第二安装槽，所述第二安装槽为圆形凹槽且其直径大于所述穿孔的直径；

所述第二酸溶块为圆柱体结构，在该圆柱体结构的外表面向外延伸设有一直径扩大且与该圆柱体结构同轴设置的圆形台阶，所述圆形台阶嵌设在所述第二安装槽内，所述第二酸溶块的圆柱体结构设在所述穿孔内。

10.如权利要求9所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述圆形台阶的直径与所述第二安装槽的直径相同，所述圆形台阶的高度与所述第二安装槽的深度相同，所述第二酸溶块的圆柱体结构的直径与所述穿孔的直径相同。

11.如权利要求10所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述圆形台阶的高度为0.5～1mm。

12.如权利要求4-8任一项所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

在所述过滤层的内表面和所述防砂凹槽的底面之间夹设有第二固定环，所述第二酸溶块嵌设在所述第二固定环内。

13.如权利要求12所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述过滤层和所述第二酸溶块均为圆柱体结构，所述第二固定环的外径与所述过滤层的直径相同，所述第二固定环的内径大于等于所述第二酸溶块的直径，所述第二固定环的高度与所述第二酸溶块的高度相同。

14.如权利要求4-8任一项所述的防泥浆堵塞的防砂筛管，其特征在于，

所述过滤层的内表面对应每个所述穿孔的位置凹设有一个第三安装槽，每个所述第三安装槽内设有一个所述第二酸溶块。

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