变密度预充填筛管及使用方法技术

本发明专利技术为一种变密度预充填筛管及使用方法，该变密度预充填筛管包括基管，基管的侧壁上设置多个第一过流孔，基管的外侧套设有保护套结构，保护套结构内设有轴向贯通的填充环空，填充环空内能紧密填充超低密度支撑剂，填充环空的两端呈开口设置，基管上位于保护套结构的两端分别套设有解锁结构，各解锁结构能自两端封闭填充环空，且各解锁结构能在堵塞后的环空堵塞压力作用下向远离保护套结构的方向移动。本发明专利技术中保护套结构两端的解锁结构能在堵塞后的环空堵塞压力作用下向远离保护套结构的方向移动，能实现预充填筛管地面高密实度填充，井下低密实度填充，既能有效的控制防砂，又能有效的降低筛管堵塞，进而有效解决出砂和防砂之间的矛盾。

【技术实现步骤摘要】
变密度预充填筛管及使用方法
本专利技术涉及石油开采
，尤其涉及一种变密度预充填筛管及使用方法。
技术介绍
在我国，疏松砂岩油藏占有重要地位，例如环渤海地区的胜利油田、辽河油田、大港油田、渤海油田、冀东油田等都有大量此类油藏。这类油藏有一些共同特点：埋藏浅，胶结作用比较弱，开采过程中易出砂。机械筛管防砂作为一种重要防砂方式，主要包括：割缝筛管、优质筛管和预充填筛管等。其中：优质筛管适用于均质储层，泥质含量较低的储层，缺点是挡砂介质易发生冲蚀破坏，导致防砂失效；割缝筛管，加工简单，成本低，但易发生堵塞，且由于加工工艺的制约，导致其防砂精度受限，只适用于地层砂粒度较粗的储层；预充填筛管，具有部分砾石充填防砂方式的特点，加工简单，下入方便，适用于长水平井、超长水平井和大斜度井等难以进行砾石填充作业或作业成本较高的井，从现场应用情况发现，预充填筛管容易发生堵塞，导致油井产能大幅度降低。这主要是因为预充填筛管砾石层砾石填充过密实，导致预充填筛管的过流精度降低，泥质类颗粒容易滞留的砾石层，导致筛管堵塞。如果填充疏松，筛管运输过程和筛管下降过程中的砾石的填充状态难以保证，容易导致局部出现亏空，导致防砂失效。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种变密度预充填筛管及使用方法，其从地面到地下一直处于高密实填充状态，待筛管发生堵塞后，砾石层填充密实度发生降低，让泥质类颗粒产出，有效的控制筛管堵塞，进而实现海上油气田长期高效开发的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种变密度预充填筛管及使用方法，保护套结构两端的解锁结构能在堵塞后的环空堵塞压力作用下向远离保护套结构的方向移动，能实现预充填筛管地面高密实度填充，井下低密实度填充，既能有效的控制防砂，又能有效的降低筛管堵塞，进而有效解决出砂和防砂之间的矛盾。本专利技术的目的是这样实现的，一种变密度预充填筛管，包括中空的基管，所述基管的侧壁上间隔设置多个沿基管径向贯通的第一过流孔，所述基管的外侧套设有保护套结构，所述保护套结构内设有轴向贯通的填充环空，所述填充环空内能紧密填充超低密度支撑剂，所述填充环空的两端呈开口设置，所述基管上位于所述保护套结构的两端分别套设有解锁结构，各所述解锁结构分别能自相应各端封闭所述填充环空，且各所述解锁结构能在堵塞后的环空堵塞压力作用下向远离所述保护套结构的方向移动。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述保护套结构包括套设于所述基管上的内保护套，所述内保护套的外侧同轴且径向间隔套设有外保护套，所述内保护套的外壁和所述外保护套的内壁之间构成所述填充环空；所述内保护套的侧壁上间隔设置多个沿基管径向贯通的第二过流孔，所述外保护套的侧壁上间隔设置多个沿基管径向贯通的第三过流孔，所述外保护套的侧壁中部间隔设置多个沿基管径向贯通的加密过流孔，各所述加密过流孔用于使变密度预充填筛管的中部的过流能力大于两端的过流能力。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述解锁结构包括套设于所述基管上的内套筒，所述内套筒的外侧同轴且径向间隔套设有外套筒，所述内套筒的外壁和所述外套筒的内壁之间构成套筒环空，所述套筒环空远离所述保护套结构的一端设置封堵板，所述套筒环空靠近所述保护套结构的一端与所述填充环空连通设置；所述内套筒套设于所述内保护套的一端，所述外套筒套设于所述外保护套的一端；所述套筒环空内设置有能沿所述套筒环空轴向移动的环形隔板，所述套筒环空内套设弹簧，所述弹簧的两端分别顶抵连接于所述环形隔板和所述封堵板上。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述环形隔板上连接有能限制所述环形隔板运动的滑块结构。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述滑块结构包括第一滑块、第二滑块和第三滑块，所述外套筒上设置沿基管径向贯通的第一安装孔，所述环形隔板上设置与所述第一安装孔贯通的第二安装孔，所述内套筒上设置与所述第二安装孔贯通的第三安装孔，所述基管上设置与所述第三安装孔贯通的定位孔；所述第一滑块能滑动地穿设于所述第一安装孔内，所述第二滑块能滑动地穿设于所述第一安装孔和所述第二安装孔内，所述第三滑块能滑动地穿设于所述第二安装孔和所述第三安装孔内；所述第一滑块能在外部压力作用下推动所述第二滑块和所述第三滑块向内滑动。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一安装孔远离所述基管的一端设置直径呈增大设置第一凹槽，所述第一滑块远离所述基管的一端设置直径呈增大设置的第一台阶部，所述第一台阶部能套设于所述第一凹槽内。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述定位孔呈台阶孔设置，所述定位孔靠近第三安装孔的一端的内径与所述第三安装孔的内径相同设置，所述定位孔远离所述第三安装孔的一端的内径小于所述第三安装孔的内径设置。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述内套筒靠近所述内保护套的一端的内壁上设置直径呈增大设置的第二凹槽，所述内保护套的一端套设于所述第二凹槽内；所述外套筒靠近所述外保护套的一端的内壁上设置直径呈增大设置的第三凹槽，所述外保护套的一端套设于所述第三凹槽内。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述外套筒的外径尺寸大于所述外保护套的外径尺寸设置。本专利技术的目的还可以这样实现，前述的变密度预充填筛管的使用方法，包括以下步骤：a、将组装好的变密度预充填筛管下入井内：b、变密度预充填筛管在井下发生堵塞后，在堵塞压力作用下，滑块结构向内滑动，环形隔板失去位置限制，在弹簧的拉力作用下开始向封堵板方向运动，增大超低密度支撑剂的填充空间；c、由于环形隔板运动，靠近环形隔板的超低密度支撑剂间的孔隙增大，同时基管中心位置流体开始向阻力小的两端孔隙移动，在流体带动下，中间位置填充的超低密度支撑剂也开始向两端运动，实现筛管整体填充密实度降低，实现变密度预充填筛管解堵，维持了出砂油井产能。由上所述，本专利技术提供的变密度预充填筛管及使用方法具有如下有益效果：本专利技术的变密度预充填筛管及使用方法中，保护套结构两端的解锁结构能在堵塞后的环空堵塞压力作用下向远离保护套结构的方向移动，从而增大超低密度支撑剂的容纳空间，降低超低密度支撑剂的填充密实度，能让泥质类颗粒产出，有效的控制筛管堵塞，控制预充填筛管堵塞和防砂效果；超低密度支撑剂能够在压力和流体动力作用下向两端体积增大处运动，实现支撑剂在环形空间均匀填充，防止局部非常密实、另一局部亏空的现象，而如果直接地面疏松填充，下井过程中由于震动作用，可能会出现支撑剂集中到筛管一端、另一端出现亏空，进而造成局部防砂失效；体积增大部分位于解锁结构内，解锁结构内套筒和外套筒无连通的过流孔，不会引起出砂问题；解锁结构能防止筛管入井过程中由于填充不密实而发生变形；本专利技术的变密度预充填筛管，能实现预充填筛管地面高密实度填充，井下低密实度填充，在地面可使得预充填筛管紧密填充，防止非紧密填充时，筛管受下入井过程和运输过程影响而造成筛管局部亏空，引起出砂；在井下，变密度预充填筛管可依靠堵塞后的环空堵塞压力自动调节预充填筛管环形空间的填充密实度，实现控制筛管堵塞，既能有效的控制防砂，又能有效的降低筛管堵塞，进而有效解决出砂和防砂之间的矛盾。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变密度预充填筛管，包括中空的基管，所述基管的侧壁上间隔设置多个沿基管径向贯通的第一过流孔，其特征在于，所述基管的外侧套设有保护套结构，所述保护套结构内设有轴向贯通的填充环空，所述填充环空内能紧密填充超低密度支撑剂，所述填充环空的两端呈开口设置，所述基管上位于所述保护套结构的两端分别套设有解锁结构，各所述解锁结构分别能自相应各端封闭所述填充环空，且各所述解锁结构能在堵塞后的环空堵塞压力作用下向远离所述保护套结构的方向移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种变密度预充填筛管，包括中空的基管，所述基管的侧壁上间隔设置多个沿基管径向贯通的第一过流孔，其特征在于，所述基管的外侧套设有保护套结构，所述保护套结构内设有轴向贯通的填充环空，所述填充环空内能紧密填充超低密度支撑剂，所述填充环空的两端呈开口设置，所述基管上位于所述保护套结构的两端分别套设有解锁结构，各所述解锁结构分别能自相应各端封闭所述填充环空，且各所述解锁结构能在堵塞后的环空堵塞压力作用下向远离所述保护套结构的方向移动。


2.如权利要求1所述的变密度预充填筛管，其特征在于，所述保护套结构包括套设于所述基管上的内保护套，所述内保护套的外侧同轴且径向间隔套设有外保护套，所述内保护套的外壁和所述外保护套的内壁之间构成所述填充环空；所述内保护套的侧壁上间隔设置多个沿基管径向贯通的第二过流孔，所述外保护套的侧壁上间隔设置多个沿基管径向贯通的第三过流孔，所述外保护套的侧壁中部间隔设置多个沿基管径向贯通的加密过流孔，各所述加密过流孔用于使变密度预充填筛管的中部的过流能力大于两端的过流能力。


3.如权利要求2所述的变密度预充填筛管，其特征在于，所述解锁结构包括套设于所述基管上的内套筒，所述内套筒的外侧同轴且径向间隔套设有外套筒，所述内套筒的外壁和所述外套筒的内壁之间构成套筒环空，所述套筒环空远离所述保护套结构的一端设置封堵板，所述套筒环空靠近所述保护套结构的一端与所述填充环空连通设置；所述内套筒套设于所述内保护套的一端，所述外套筒套设于所述外保护套的一端；所述套筒环空内设置有能沿所述套筒环空轴向移动的环形隔板，所述套筒环空内套设弹簧，所述弹簧的两端分别顶抵连接于所述环形隔板和所述封堵板上。


4.如权利要求3所述的变密度预充填筛管，其特征在于，所述环形隔板上连接有能限制所述环形隔板运动的滑块结构。


5.如权利要求4所述的变密度预充填筛管，其特征在于，所述滑块结构包括第一滑块、第二滑块和第三滑块，所述外套筒上设置沿基管径向贯通的第一安装孔，所述环形隔板上设置与所述第一安装孔贯通的第二安装孔，所述内套...

【专利技术属性】
技术研发人员：马成云，邓金根，冯永存，刘伟，谭强，蔚宝华，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11