水平井砾石充填用防砂筛管制造技术

本发明专利技术提供了一种水平井砾石充填用防砂筛管，其包括位于水平井内的基管和防砂组件；基管的外壁上开设至少两个凹槽，各凹槽的底部开设贯通到基管内腔的通孔；各防砂组件分别嵌设于各凹槽内；各凹槽分别具有相对的定位侧壁和引流侧壁，引流侧壁上设置朝外倾斜的坡面；防砂组件具有相对的第一侧和第二侧，第一侧抵靠在定位侧壁上，第二侧与引流侧壁之间形成向外敞开的砂腔；防砂组件包括沿基管的周向间隔设置的至少两个过滤片，相邻的过滤片的上部之间夹设一垫片，在相邻的过滤片之间且在对应的垫片的下方形成过流缝隙，过流缝隙与通孔对位连通。本发明专利技术在施工过程和生产过程中都能保护防砂组件，防止过流缝隙被冲蚀变大而失效。

Sand control screen for horizontal well gravel packing

The invention provides a sand screen with a horizontal well gravel packing, which comprises a sand component and horizontal wells in the outer wall of the base tube; the base tube is provided with at least two grooves, the bottom of the groove is provided with through holes to the base pipe; the sand components are embedded in the concave groove within each; groove is respectively provided with relative positioning of side wall and side wall drainage, drainage is arranged on the side wall of the outward inclined slope; sand prevention assembly has a first side and a second side opposite the first side, against the positioning on the side wall, the second side and drainage sand cavity open outwards is formed between side walls; sand control assembly includes a base tube to set intervals along the week at least two of the filter, a gasket is clamped between the upper filter adjacent to the filter between adjacent and below the corresponding gasket to form flow gap, flow gap and hole position Connectivity. In the construction process and the production process, the utility model can protect the sand prevention assembly to prevent the overflow gap from being eroded and become invalid.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及油气开采的
，特别涉及一种水平井砾石充填用防砂筛管。
技术介绍
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；水平井砾石充填防砂技术作为一项公认的最有效的防砂技术，已经得到越来越广泛的应用。水平井砾石充填的原理是利用携砂液将充填砂充填至筛管与地层之间的环空中，利用充填砂来阻挡地层中的地层砂进入筛管内；水平井砾石充填防砂技术可分为施工和生产两部分。水平井砾石充填防砂技术的施工过程如下所述：请参阅图1所示，携砂液携带充填砂，自井口进入井内的油管3中，油管3下入直至筛管的底部，油管3下部连接充填服务器，筛管的底部连接充填工具4，充填服务器与充填工具4上分别设有平时均关闭小孔和冲砂孔42，小孔和冲砂孔42对接后使小孔和冲砂孔42打开。筛管与水平井的井壁2之间有环空(环形空间)，小孔和冲砂孔42使油管3的内部与环空相连，携砂液携带充填砂由小孔和冲砂孔42进入筛管和水平井的井壁2之间的环空，携砂液进入地层，液流流向如图1中箭头所示。施工结束后，油管3起出地面，充填砂填满筛管和水平井的井壁2之间的环空，利用充填砂来阻挡地层中的砂子进入筛管的内部。水平井砾石充填施工过程中，施工压力较高，携砂液携带充填砂在筛管和水平井的井壁2之间的环空中流动较快，会对筛管有一定冲蚀作用，如果所施工井由于地层等各种原因发生坍塌或缩径，当携砂液流经坍塌或缩径处时，会产生更高流速，过流方向也会偏向筛管，高速流动的携砂液更容易对筛管产生冲蚀，特别是对筛管有效挡砂部分，如缝隙类筛管的过滤片、网类筛管的过滤网造成破坏。水平井砾石充填防砂技术的生产过程如下所述：施工过程完毕，油管3及充填服务器起出，筛管底部的充填工具4上的冲砂孔42关闭，筛管与水平井的井壁2之间的环空中填满充填砂，产出液(地层中的油和水)和地层砂由地层进入筛管与水平井的井壁2之间的充填砂，部分大颗粒地层砂被阻挡，产出液及部分小颗粒地层砂经过筛管与水平井的井壁2之间的充填砂进入筛管的内部。在油气生产过程中，如果产液量较大或者特殊生产状况下，比如热采蒸汽吞吐井放喷时，产出液自地层进入筛管的速度大，普通筛管受到地层高速产出液的冲蚀作用，筛管有效挡砂部分，如缝隙类筛管的过滤片、网类筛管的过滤网等容易造成破坏，造成过滤片之间的过流缝变宽、过滤网受损坏，导致挡砂精度变差，缩短了筛管的使用寿命。
技术实现思路
为解决筛管容易受到冲蚀的技术问题，本专利技术提出一种水平井砾石充填用防砂筛管，在水平井砾石充填施工过程中对携砂液具有耐冲蚀性能，同时在生产过程中对产出液(地层中的油和水)具有耐冲蚀性能。本专利技术提出一种水平井砾石充填用防砂筛管，所述水平井砾石充填用防砂筛管包括位于水平井内的基管和防砂组件；所述基管与所述水平井的井壁之间形成环空；所述基管的外壁上开设至少两个凹槽，各所述凹槽的底部开设贯通到所述基管的内腔的通孔；所述防砂组件的数量与所述凹槽的数量相同，各所述防砂组件分别嵌设于各所述凹槽内；各所述凹槽分别具有相对设置的定位侧壁和引流侧壁，所述定位侧壁垂直于所述基管的轴向，所述引流侧壁上设置朝外倾斜的坡面；所述防砂组件具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧抵靠在所述定位侧壁上，所述第二侧与所述引流侧壁之间形成向外敞开的能填装充填砂的砂腔；所述防砂组件包括沿所述基管的周向间隔设置的至少两个过滤片，各所述过滤片均平行于所述基管的轴向，相邻的所述过滤片的上部之间夹设一垫片，所述垫片的高度小于所述过滤片的高度，在相邻的所述过滤片之间且在其间夹设的所述垫片的下方形成过流缝隙，所述过流缝隙与所述通孔对位连通。作为一种可实施的方式，所述防砂组件呈长方体状，所述垫片的厚度从所述第二侧到所述第一侧的方向逐渐增大。进一步地，所述水平井砾石充填用防砂筛管还包括保护罩，所述保护罩具有开放式空腔，以及与所述开放式空腔分别连通的侧向开口和底部开口；所述防砂组件呈长方体状，所述防砂组件置于所述开放式空腔内，所述侧向开口与所述砂腔连通，所述底部开口与所述通孔连通。更进一步地，所述保护罩具有顶壁、底壁和三个侧壁，所述顶壁、所述底壁与三个所述侧壁围合呈长方体状的所述开放式空腔；所述顶壁和所述底壁分别对应贴合在所述防砂组件的顶面和所述防砂组件的底面，相对的两个所述侧壁分别对应贴合在位于外侧的两个所述过滤片的外侧面，另一个所述侧壁对应贴合在所述第一侧；另一个所述侧壁的相对侧为所述侧向开口，所述底部开口设置在所述底壁上，所述过流缝隙通过所述底部开口与所述通孔连通。更进一步地，所述顶壁与所述基管的外壁平齐。更进一步地，所述顶壁的长度大于所述防砂组件的长度，所述顶壁在长度方向上超出所述防砂组件的部分在所述砂腔的上方形成挡止部。更进一步地，所述底壁部分贴合在所述防砂组件的底面上，所述防砂组件的底面上未覆盖所述底壁的部分形成所述底部开口。进一步地，各所述凹槽中的所述定位侧壁位于内侧，各所述凹槽中的所述引流侧壁位于外侧，所述坡面朝外侧倾斜。作为一种可实施的方式，所述垫片的上端面与所述过滤片的上端面对齐；所述垫片的宽度等于所述过滤片的宽度，所述垫片的两侧分别与所述过滤片的两侧对齐。进一步地，所述凹槽沿所述基管的轴向延伸开设，所述通孔为长孔，且所述通孔沿所述基管的径向延伸开设。作为一种可实施的方式，所述垫片与所述过滤片焊接固定。进一步地，所述坡面设置在所述引流侧壁的上部。本专利技术相比于现有技术的有益效果在于：本专利技术的水平井砾石充填用防砂筛管，在施工过程中，携砂液携带充填砂经由连接于基管底部的充填工具上的冲砂孔进入筛管和井壁之间的环空，携砂液进入地层，并使充填砂填满环空和砂腔，环空和砂腔中的充填砂可以阻挡地层中的砂子进入基管的内腔。施工过程中，由于施工压力较高，携砂液携带充填砂在筛管和水平井的井壁间的环空中流动较快，会对筛管和防砂组件具有一定冲蚀作用。如果所施工井发生坍塌或者缩径，携砂液流经缩径处时速度会突然增大，过流方向也会偏向筛管，更容易对筛管壁上的防砂组件具有冲蚀作用。本专利技术的引流侧壁和坡面避免了携砂液直接冲击引流侧壁，也便于引导携砂液流动过程中尽量少进入砂腔进而冲蚀过滤片。避免了高速流动的携砂液对防砂单元的过滤片产生冲蚀损坏，造成过流缝隙变大进而导致防砂失效。在生产过程中，产出液和地层砂由地层进入环空和砂腔中填充的充填砂，部分大颗粒地层砂被阻挡，产出液及部分小颗粒地层砂依次经环空和砂腔中填充的充填砂、过流间隙和通孔进入基管的内腔。如果产液量较大或者特殊生产状况下，比如热采蒸汽吞吐井放喷时，产出液自地层冲击筛管的速度大，砂腔中填充的充填砂、保护罩以及垫片和过滤片的焊接部位避免了防砂组件中过流缝隙两侧的过滤片受到高速产出液的正面冲蚀作用，提高了使用寿命。另外，本专利技术由于防砂组件的过流缝隙为沿基管的轴向，避免了高速携砂液对防砂组件特别是过滤片的冲蚀作用。由于过流缝隙的长度方向沿着基管的轴向，高速产出液自砂腔进入防砂组件后方向发生改变，速度大大下降，砂腔避免了产出液对过滤片的直接冲蚀，也能使产出液对过流缝隙的冲蚀作用减弱。在油井长期生产过程中，位于砂腔上方的保护罩的顶壁受到产出液直接冲蚀，保护了防砂组件和砂腔内的砂桥，过滤片与垫片的焊缝部位、以及砂腔中充填砂也会对防砂组件特别是过滤缝隙进行保护。即使本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水平井砾石充填用防砂筛管，其特征在于，所述水平井砾石充填用防砂筛管包括位于水平井内的基管和防砂组件；所述基管与所述水平井的井壁之间形成环空；所述基管的外壁上开设至少两个凹槽，各所述凹槽的底部开设贯通到所述基管的内腔的通孔；所述防砂组件的数量与所述凹槽的数量相同，各所述防砂组件分别嵌设于各所述凹槽内；各所述凹槽分别具有相对设置的定位侧壁和引流侧壁，所述定位侧壁垂直于所述基管的轴向，所述引流侧壁上设置朝外倾斜的坡面；所述防砂组件具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧抵靠在所述定位侧壁上，所述第二侧与所述引流侧壁之间形成向外敞开的能填装充填砂的砂腔；所述防砂组件包括沿所述基管的周向间隔设置的至少两个过滤片，各所述过滤片均平行于所述基管的轴向，相邻的所述过滤片的上部之间夹设一垫片，所述垫片的高度小于所述过滤片的高度，在相邻的所述过滤片之间且在其间夹设的所述垫片的下方形成过流缝隙，所述过流缝隙与所述通孔对位连通。

【技术特征摘要】
1.一种水平井砾石充填用防砂筛管，其特征在于，所述水平井砾石充填用防砂筛管包括位于水平井内的基管和防砂组件；所述基管与所述水平井的井壁之间形成环空；所述基管的外壁上开设至少两个凹槽，各所述凹槽的底部开设贯通到所述基管的内腔的通孔；所述防砂组件的数量与所述凹槽的数量相同，各所述防砂组件分别嵌设于各所述凹槽内；各所述凹槽分别具有相对设置的定位侧壁和引流侧壁，所述定位侧壁垂直于所述基管的轴向，所述引流侧壁上设置朝外倾斜的坡面；所述防砂组件具有相对设置的第一侧和第二侧，所述第一侧抵靠在所述定位侧壁上，所述第二侧与所述引流侧壁之间形成向外敞开的能填装充填砂的砂腔；所述防砂组件包括沿所述基管的周向间隔设置的至少两个过滤片，各所述过滤片均平行于所述基管的轴向，相邻的所述过滤片的上部之间夹设一垫片，所述垫片的高度小于所述过滤片的高度，在相邻的所述过滤片之间且在其间夹设的所述垫片的下方形成过流缝隙，所述过流缝隙与所述通孔对位连通。2.根据权利要求1所述的水平井砾石充填用防砂筛管，其特征在于，所述防砂组件呈长方体状，所述垫片的厚度从所述第二侧到所述第一侧的方向逐渐增大。3.根据权利要求1所述的水平井砾石充填用防砂筛管，其特征在于，所述水平井砾石充填用防砂筛管还包括保护罩，所述保护罩具有开放式空腔，以及与所述开放式空腔分别连通的侧向开口和底部开口；所述防砂组件呈长方体状，所述防砂组件置于所述开放式空腔内，所述侧向开口与所述砂腔连通，所述底部开口与所述通孔连通。4.根据权利要求3所述的水平井砾石充填用防砂筛管，其特征在于，所述保护罩具有顶壁、底壁和三个侧壁，所述顶壁、所述底壁与三个所述侧壁围合呈长方体状的所述开放式空腔；所述顶壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐路，张建军，吕民，陈磊，陈大钊，刘洪见，李文拓，高平平，赵雅丽，张鑫，丛志新，宗伟，于晓溪，胡祎，张利平，仇宇第，李宏远，闫立朋，郭定雄，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11