本发明专利技术涉及一一种高抗冲蚀筛管外保护罩及降低筛管冲蚀损坏风险的方法，外保护罩包括内层基体和外层基体，内层基体、外层基体上均设有横向排布的弧形冲缝，弧形冲缝相互交错，并且弧形方向相反，降低筛管冲蚀损坏风险的方法包括：S1提供一高抗冲蚀筛管，增强侧面倾斜高速入流冲蚀防护功能，降低流体通过外保护罩的流动阻力；S2一种油气井生产层段高速入流位置及区域的识别方法，能够识别生产过程中的高冲蚀风险的区域和长度；S3UI一种降低筛管冲蚀损坏风险的防砂完井设计方法。即提高全井段中高冲蚀风险区域的筛管抗冲蚀能力，降低了井底筛管冲蚀损坏风险，同时降低了高抗冲蚀外保护罩筛管的使用量，节约了防砂完井成本。节约了防砂完井成本。节约了防砂完井成本。
【技术实现步骤摘要】
一种高抗冲蚀筛管外保护罩及降低筛管冲蚀损坏风险的方法
[0001]本专利技术涉及一种高抗冲蚀筛管外保护罩及降低筛管冲蚀损坏风险的方法，属于油气开发与开采行业中的筛管防砂完井设计领域。
技术介绍
[0002]我国及世界上的常规石油与天然气储层中，70％以上是弱胶结疏松砂岩油气藏，在开采过程中地层出砂严重。所谓出砂，是指石油与天然气疏松砂岩储层以及天然气水合物储层在开采过程中，地层砂粒随地层流体产出到井筒或地面的现象。防砂是目前解决出砂问题的主要途径，其中机械筛管防砂是主要的防砂完井方式之一，因此，筛管的稳定工作寿命对油气井防砂质量、防砂有效期以及油气井产量至关重要。
[0003]防砂筛管在油气开采过程中的损坏形式主要包括筛管冲蚀损坏、腐蚀损坏、机械损坏、堵塞等，其中冲蚀损坏是防砂筛管损坏最常见的一种形式。筛管冲蚀损坏是指从油气储层中生产流出的油气水等流体会携带地层砂颗粒冲击筛管表面，造成筛管冲蚀损坏。机械防砂完井筛管一般由外保护罩、挡砂介质层、基管等组成，其中外保护罩是抵抗筛管冲蚀损坏的屏障。目前的筛管外保护罩多为交错冲缝或套管打孔式，并且为单层，形式结构单一，厚度较薄，容易被冲蚀损坏；尤其是广泛使用的单层交错冲缝式外保护罩，对于倾斜冲蚀角度下的抗冲蚀能力较差，由于保护超的交错结构形成防护漏洞，保护罩内的挡砂滤网极易被冲蚀损坏，一旦外保护罩损坏，意味着筛管冲蚀损坏失效，造成筛管报废。
[0004]对于生产层位较厚(几米至几十米级)的垂直井以及长生产井段(几百米至上千米级)的水平井，由于储层流动性及岩石强度的非均质性，储层流体向段的入流剖面和出砂剖面也是非均匀的，并且随着生产延续，入流和出砂剖面会逐渐向非均质性加剧的方向演变，最终造成沿生产段的局部高速入流区域。正是这种局部高速入流，造成筛管冲蚀损坏严重。现有油气井筛管防砂完井存在的问题是：目前缺乏高速入流区的识别方法，难以找准筛管冲蚀损坏的高风险位置，使得后续的以提高冲蚀可靠性的筛管防砂完井设计缺乏目的性。
[0005]目前在油气田现场，出于增强筛管抗冲蚀性能、降低油气井筛管冲蚀损坏风险的需求，缺乏专门的硬件装备及相应的优化设计方法。笼统地增强全井段的筛管抗冲蚀性能，使得成本大幅增加，经济性差。
技术实现思路
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种高抗冲蚀筛管外保护罩及降低筛管冲蚀损坏风险的方法。
[0007]本专利技术达到以下目的：
[0008]1、一种新型高抗冲蚀外保护罩结构，用于增强筛管外保护罩的抗冲蚀能力，尤其是增强对于倾斜入流冲击条件下的抗冲蚀能力；
[0009]2、提供的油气井生产段高流速入流剖面识别方法用于识别生产段的高速入流位置，提高抗冲蚀筛管防砂完井设计的目的性，确定需要使用高抗冲蚀筛管的位置和长度；
[0010]3、提供的降低筛管冲蚀风险的设计方法既可以大大降低筛管冲蚀损坏风险，有保证了经济性。
[0011]为了达到以上目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：
[0012]一种高抗冲蚀筛管外保护罩，所述的外保护罩包括由内到外套设在一起的内层基体和外层基体，内层基体、外层基体上均设有横向排布的弧形冲缝，内层基体上的弧形冲缝与外层基体上的弧形冲缝相互交错，并且弧形冲缝的弧形方向相反。
[0013]根据本专利技术优选的，内层基体厚度为0.4
‑
0.6mm，弧形冲缝的长度50
‑
10mm，冲锋间距20
‑
30mm，弧形角度控制在150
‑
170
°
。
[0014]根据本专利技术优选的，外层基体厚度为0.5
‑
0.8mm，弧形冲缝的长度为50
‑
10mm，冲锋间距30
‑
40mm，弧形角度控制在150
‑
170
°
。
[0015]根据本专利技术优选的，内层基体的直径比外层基体的直径小20
‑
30mm。
[0016]根据本专利技术优选的，内层基体、外层基体的材质均为304钢，内层基体与外层基体贴合在一起。
[0017]本专利技术的内层基体、外层基体的厚度设计总体增强了抗冲蚀能力，外层首冲蚀几率较高，其厚度略高于内层。
[0018]内层基体、外层基体的弧形冲缝相互交错，避免了传统单层冲缝外保护罩的侧面保护空挡结构缺陷。双层弧形交错互补的筛管外保护罩可以有效增强倾斜高速入流冲蚀防护功能，同时弧形流线形设计可以降低流体通过外保护罩的流动阻力。
[0019]外层基体的弧形冲缝流线形设计可以降低流体通过外保护罩进入筛管的流动阻力，也有利于环节地层砂粒对其表面的切削冲蚀作用；内层基体、外层基体的弧形冲缝加工方向相反，装配将两层保护罩的冲缝位置交错布置。使得无论携砂入流流体正面冲击还是侧面倾斜冲击，均不能直接冲击到内部的挡砂介质层，尤其是对于侧面倾斜入流冲蚀的情况，(见图3防护侧向冲蚀示意图)避免了传统外保护罩防护空档的出现。总体有效增强了保护罩在所有入流方向上的抗冲蚀能力。
[0020]作为对比，现有常用的单层交错冲缝外保护罩实物照片如图4所示。现有的外保护罩存在如下缺陷：(1)携砂来流基本以垂直方向直接冲蚀外保护罩表面，冲蚀效应明显；(2)倾斜入流条件下，携砂来流可以通过交错割缝的侧面防护空档，使得外保护罩变形，直接冲蚀筛管内部的挡砂介质层。相比于外保护罩，筛管内部的挡砂介质的抗冲蚀能力极弱。图5展示了现有传统单层交错冲缝式外保护罩侧面冲蚀损坏的实验照片及其原理示意图。
[0021]一种高抗冲蚀筛管，筛管由内至外依次包括：基管，所述基管上开设有与基管内相连通的导流孔；套设在基管外部的内层滤网；套设在基管外部的外层滤网；内层滤网与外层滤网之间的预充填层；上述的外保护罩，外保护罩套设在外层滤网外侧，并且端部固定在基管上。
[0022]利用高抗冲蚀筛管降低冲蚀损坏风险的防砂完井方法，包括：
[0023]S1：提供一高抗冲蚀筛管；
[0024]S2：基于孔隙度、岩石密度展示的入流及出砂剖面非均质性，识别生产过程中的高速入流及出砂位置和区域长度，确定油气井生产层段高速入流位置及区域，作为后续提高筛管抗冲蚀能力、降低井底筛管冲蚀损坏风险的目标位置；
[0025]此位置和区域即生产过程中最容易或首先发生筛管高速冲蚀损坏的位置，作为后
续提高筛管抗冲蚀能力、降低井底筛管冲蚀损坏风险的重点设计目标位置。
[0026]S3：根据识别得到沿生产井段的高速入流冲蚀位置和区域，进行冲蚀风险等级评价；在高冲蚀风险等级的井段，采用本专利技术的高抗冲蚀筛管，在其他低冲蚀风险区域，则采用常规筛管。
[0027]本专利技术的提高筛管抗冲蚀能力和降低筛管冲蚀损坏风险的筛管防砂完井方法，提高了筛管的抗腐蚀性能，又降低了井底筛管冲蚀损坏风险，同时降低了高抗冲蚀外保护罩筛管的使用量，节约了防砂完井成本。
[0028]步骤S2中，油气井生产层段高速入流位置及区域的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高抗冲蚀筛管外保护罩，所述的外保护罩包括由内到外套设在一起的内层基体和外层基体，内层基体、外层基体上均设有横向排布的弧形冲缝，内层基体上的弧形冲缝与外层基体上的弧形冲缝相互交错，并且弧形冲缝的弧形方向相反。2.根据权利要求1所述的高抗冲蚀筛管外保护罩，其特征在于，内层基体厚度为0.4
‑
0.6mm，弧形冲缝的长度50
‑
10mm，冲锋间距20
‑
30mm，弧形角度控制在150
‑
170
°
。3.根据权利要求1所述的高抗冲蚀筛管外保护罩，其特征在于，外层基体厚度为0.5
‑
0.8mm，弧形冲缝的长度为50
‑
10mm，冲锋间距30
‑
40mm，弧形角度控制在150
‑
170
°
。4.根据权利要求1所述的高抗冲蚀筛管外保护罩，其特征在于，内层基体的直径比外层基体的直径小20
‑
30mm。5.根据权利要求1所述的高抗冲蚀筛管外保护罩，其特征在于，内层基体、外层基体的材质均为304钢，内层基体与外层基体贴合在一起。6.一种高抗冲蚀筛管，筛管由内至外依次包括：基管，所述基管上开设有与基管内相连通的导流孔；套设在基管外部的内层滤网；套设在基管外部的外层滤网；内层滤网与外层滤网之间的预充填层；权利要求1所述的外保护罩，外保护罩套设在外层滤网外侧，并且端部固定在基管上。7.利用权利要求6所述的高抗冲蚀筛管降低冲蚀损坏风险的防砂完井方法，包括：S1：提供一高抗冲蚀筛管；S2：基于孔隙度、岩石密度展示的入流及出砂剖面非均质性，识别生产过程中的高速入流及出砂位置和区域长度，确定油气井生产层段高速入流位置及区域，作为后续提高筛管抗冲蚀能力、降低井底筛管冲蚀损坏风险的目标位置；S3：根据识别得到沿生产井段的高速入流冲蚀位置和区域，进行冲蚀风险等级评价；在高冲蚀风险等级的井段，采用本发明的高抗冲蚀筛管，在其他低冲蚀风险区域，则采用常规筛管。8.根据权利要求7所述的防砂完井方法，其特征在于，步骤S2中，油气井生产层段高速入流位置及区域的识别方法，步骤如下：步骤1：获得目标井生产段的孔隙度和岩石密度；步骤2：根据孔隙度测井曲线计算沿生产段的拟入流指数K
f
并绘制其分布图；拟入流指数K
f
的计算公式为：式中φ
i
‑
生产层位第i个深度点的孔隙度，无量纲；φ
max
、φ
min
‑
生产层位岩石孔隙度的最大值和最小值，无量纲；K
fi
‑
产层位第i个深度点拟入流指数，无量纲。步骤3：根据密度测井曲线计算沿生产段的拟出砂指数K
s
并绘制其分布图；拟出砂指数K
s
【专利技术属性】
技术研发人员：董长银，王力智，周博，宋洋，李怀文，皇凡生，邵力飞，王超，孙涛，刘伟，
申请(专利权)人：大港油田集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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