全井段膨胀筛管防砂管柱的制作方法

xiaoxiao2021-5-18  147

全井段膨胀筛管防砂管柱的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油与天然气开采领域,具体涉及一种膨胀筛管,尤其为一种全井段膨胀筛管防砂管柱。
【背景技术】
[0002]目前在油藏的开采过程中,砂岩油藏的大部分油井存在出砂问题,现有的传统的机械防砂是在井筒内建立一个挡砂屏障。目前存在以下问题:筛管与套管环空(或井筒内壁)存在砂环,增大了油流流动阻力,影响油气井的产量;而且筛管打捞失效作业时,筛管容易被环空中间的砂子卡死,造成油井大修;化学防砂会给地层带来一定的污染,成功率比较低,防砂有效期短。
[0003]综上所述,现有技术中存在以下问题:现有的防砂方案中,筛管与套管环空或井筒环空之间存在砂环,影响了防砂效果。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供一种全井段膨胀筛管防砂管柱,以解决筛管与套管环空或井筒环空之间存在砂环,防砂效果差的问题。
[0005]为此,本实用新型提出一种全井段膨胀筛管防砂管柱,所述全井段膨胀筛管防砂管柱包括:
[0006]本体,为管状,所述本体的侧壁设有本体割缝;
[0007]接箍,连接在所述本体的第一端,所述接箍的侧壁设有接箍割缝;
[0008]过滤层,包围在所述本体之外;
[0009]膨胀环,连接在所述本体的第二端;
[0010]保护套,套设在所述接箍、所述过滤层、和所述本体之外,所述保护套包括:依次连接的第一段、第二段和第三段,所述第一段套设在所述接箍之外,并且所述第一段的侧壁为封闭的,所述第二段套设在所述过滤层之外,并且所述第二段的侧壁设有保护套割缝,所述第三段套设在所述本体的第二端之外,并位于所述膨胀环与所述第二段之间;
[0011]下膨胀接头,连接在所述本体之下。
[0012]进一步地,所述第一段具有向内的折弯,所述折弯位于所述接箍远离所述膨胀环的一端,并且所述折弯延伸并贴紧到所述接箍的内壁处。
[0013]进一步地,所述过滤层为整体式金属过滤网。
[0014]进一步地,所述金属过滤网为折波式形状或波浪式形状。
[0015]进一步地,所述膨胀环侧壁为封闭式结构。
[0016]进一步地,上膨胀接头,连接在所述本体之上。
[0017]进一步地,所述接箍的外侧还具有用于吊卡的卡槽。
[0018]进一步地,所述本体割缝包括:长条缝和位于所述长条缝两端并连接所述长条缝的圆孔,所述圆孔的直径大于所述长条缝的宽度。
[0019]进一步地,所述接箍与所述本体通过螺纹连接,并且所述接箍与所述本体通过销钉实现定位。
[0020]本实用新型中,接箍的侧壁设有接箍割缝,所以接箍能够与本体共同膨胀,这种接箍能够与本体共同膨胀的筛管,即为全井段膨胀筛管防砂管柱。本实用新型一方面使接箍能够与本体共同膨胀,满足整个筛管共同膨胀的要求,另一方面,又对接箍在膨胀时,由于接箍上的割缝容易裂开、接箍与套管环空或井筒环空之间存在砂环进行了改进,将接箍外套设保护套,并且接箍外的保护套为封闭的,不具有割缝,保护套膨胀之后紧贴套管内壁或井筒内壁,避免了接箍与套管环空或井筒环空之间产生的砂环,这样就既满足了接箍的膨胀要求和整个筛管的连接要求,又避免了筛管容易被环空中间的砂子卡死,造成油井大修的问题。
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型实施例的一根全井段膨胀筛管的结构示意图;
[0022]图2为本实用新型实施例的本体割缝的结构示意图;
[0023]图3为本实用新型实施例的过滤层的外表面的形状示意图;
[0024]图4为本实用新型实施例的两根全井段膨胀筛管相连接的结构示意图。
[0025]附图标号说明:
[0026]I接箍,2保护套,3销钉,4过滤层,5本体,6膨胀环,15倒角,101焊点,20卡槽,21第一段,22第二段,23第三段,24折弯,50长条缝,51圆孔,201第一根全井段膨胀筛管的保护套,202第二根全井段膨胀筛管的保护套
【具体实施方式】
[0027]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。
[0028]如图1所示,本实用新型提出一种全井段膨胀筛管防砂管柱,所述全井段膨胀筛管防砂管柱包括:一根或多根相互连接的全井段膨胀筛管,每根全井段膨胀筛管包括:
[0029]本体5 (或为基管),为管状,所述本体的侧壁设有割缝(本体割缝);
[0030]接箍I,连接在所述本体的第一端(图1中的下端),所述接箍的侧壁设有割缝(接箍割缝);
[0031]过滤层4,包围在所述本体之外,起过滤作用;
[0032]膨胀环6,例如通过螺纹连接在所述本体的第二端(图1中的上端);可以防止膨胀过程中及完井后螺纹发生径向收缩,保证螺纹紧密的连接在一起,也有利于后期打捞作业;
[0033]保护套2,套设在所述接箍1、所述过滤层4、和所述本体5之外,所述保护套2包括:依次连接的第一段21、第二段22和第三段23,所述第一段21套设在所述接箍I之外,并且所述第一段21的侧壁为封闭的或是没有割缝,所述第二段22套设在所述过滤层4之外,并且所述第二段22的侧壁设有保护套割缝,所述第三段套设在所述本体的第二端之外,并位于所述膨胀环与所述第二段之间。
[0034]全井段膨胀筛管防砂管柱还包括:下膨胀接头,连接在所述本体之下,以便全井段膨胀筛管与下方的油管或套管连接。全井段膨胀筛管防砂管柱还可以包括:连接在下膨胀接头之下的丝堵,以便从下端封堵全井段膨胀筛管防砂管柱。此外,全井段膨胀筛管防砂管柱还包括:上膨胀接头,连接在所述本体之上,以便全井段膨胀筛管与上方的悬挂器连接。
[0035]本体割缝、接箍割缝以及保护套割缝都是为了使套管或井筒中的液体(原油)流入到本体5(或为基管)中,保护套2分为三段式结构,保护套两头没有冲缝的延展性能好的金属薄板冲压卷焊而成,例如,所述保护套2的材质为不锈钢,所述保护套2的厚度为2至4_,这样,便于制作,延展性好,所述保护套2在膨胀完成后能够紧贴井筒或井筒套管的内壁。保护套2与接箍1、本体5通过可以电焊连接,例如通过焊点101连接。
[0036]接箍I的侧壁设有接箍割缝,所以接箍能够与本体共同膨胀,满足整个筛管共同膨胀的要求,另外,接箍外套设保护套,即用第一段22套设在所述接箍I之外,并且保护套的第一段22为封闭的,不具有割缝,第一段22膨胀之后紧贴套管内壁或井筒内壁,避免了接箍与套管环空或井筒环空之间产生的砂环,地层砂被过滤层4挡在筛管外部,使油液通过,起到防砂和支撑井壁的效果,这样就既满足了接箍的膨胀要求,又避免了筛管容易被环空中间的砂子卡死、造成油井大修的问题。
[0037]进一步地,如图1所示,所述第一段21具有向内的折弯24,所述折弯24 位于所述接箍远离所述膨胀环6的一端(图1中的下端),并且所述折弯24从接箍的外壁延伸并贴紧到所述接箍的内壁处,即折弯24包围接箍远离所述膨胀环6的一端(折弯24包围接箍I的上端)。
[0038]如图4所示,当两根全井段膨胀筛管相连接时,两根全井段膨胀筛管通过接箍相连接,另外,第一根全井段膨胀筛管的保护套201的下端与第二根全井段膨胀筛管的保护套202的上端相互形成密封连接,即第一根全井段膨胀筛管的保护套201通过其第三段23与第二根全井段膨胀筛管的保护套202的第一段21相互对应或相互接触,第二根全井段膨胀筛管的保护套202的第一段21的折弯与第一根全井段膨胀筛管的保护套201通过其第三段23形成套接,两根筛管的保护套彼此接触密封,在膨胀后,密封更加严密,可以防止地层砂进入筛管内部,从而实现接箍部位的防砂效果。
[0039]进一步地,所述过滤层4为整体式金属过滤网,即由一张整体的金属过滤网焊接形成。这样,可以防止过滤层4为几片过滤网分体焊接而成时,在膨胀状况下,容易各自裂开、脱离焊接的现象。
[0040]进一步地,如图3所示,所述金属过滤网为折波式形状或波浪式形状。金属过滤网采用折波方式加工,金属过滤网的外表面为波浪形,这种外表形状适合膨胀工况,膨胀过程中相对于搭接制作形成的过滤层滑动量非常少,更容易膨胀,而且便于装配。
[0041]进一步地,所述膨胀环侧壁为封闭式结构,即膨胀环没有割缝,可以采用纯铜或都其他容易膨胀的金属材料制作。如图1所示,本体5公扣端内径有一膨胀环6,本体5公扣端与膨胀环6配合,因为膨胀环6为一实体环,膨胀后强度高,也可以防止膨胀过程中及完井后螺纹发生径向收缩,保证螺纹紧密的连接在一起,也有利于后期打捞作业。
[0042]进一步地,所述接箍I的外侧还具有用于吊卡的卡槽,保护套的第一段21包围在接箍I之外,因而,保护套的第一段也设有卡槽20,施工过程中用普通吊卡即可实现膨胀筛管的下入与起出,操作简便,节约作业时间。
[0043]进一步地,如图2所示,所述本体割缝包括:长条缝50和位于所述长条缝两端并连接所述长条缝的圆孔51,所述圆孔50的直径大于所述长条缝51的宽度。这样,可以防止膨胀过程中筛管因为应力集中使缝产生裂纹,保证筛管整体强度,有利于打捞。接箍I与本体5上的布缝及割缝参数可以相同。
[0044]进一步地,所述接箍I与所述本体5通过螺纹连接,并且所述接箍I与所述本体5通过销钉3实现定位,可以防止下井及膨胀过程中两者脱扣,发生筛管掉井事故。接箍I上端有两个镗孔,和保护套2焊接后与内径小的镗孔为同一内径,螺纹底端有一倒角15与本体5相互配合,可以防止膨胀后螺纹径向脱扣。
[0045]本实用新型的工作过程为:利用油管管柱将全井段膨胀筛管防砂管柱下至设计位置,采用胀锥作用在筛管上,接箍1、保护套2、过滤层4、本体5、膨胀环6均发生塑性变形膨胀,膨胀筛管内径变大,膨胀完成后保护套2紧贴井筒内壁或套管内壁上,地层砂被过滤层4挡在筛管外部,使油液通过,起到防砂和支撑井壁的效果。
[0046]本实用新型具有完井通径大、无砂环、流阻小、增油效果明显、而且具有便于小修打捞处理、避免大修作业等优势,由于膨胀筛管膨胀之后紧贴套管内壁,对油井套管可以起到一定程度的加固和修复作用,可以实现全井段膨胀,具有完井后内通径一致,起下操作方便,作业时间短,而且有利于后期打捞作业的优点,可用于出砂油气井的裸眼完井。
[0047]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。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,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。
【主权项】
1.一种全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述全井段膨胀筛管防砂管柱包括: 本体(5),为管状,所述本体的侧壁设有本体割缝; 接箍(I),连接在所述本体的第一端,所述接箍的侧壁设有接箍割缝; 过滤层(4),包围在所述本体之外; 膨胀环¢),连接在所述本体的第二端; 保护套(2),套设在所述接箍(I)、所述过滤层(4)、和所述本体(5)之外,所述保护套(2)包括:依次连接的第一段、第二段和第三段,所述第一段套设在所述接箍(I)之外,并且所述第一段的侧壁为封闭的,所述第二段套设在所述过滤层(4)之外,并且所述第二段的侧壁设有保护套割缝,所述第三段套设在所述本体的第二端之外,并位于所述膨胀环与所述第二段之间; 下膨胀接头,连接在所述本体(5)之下。2.如权利要求1所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述第一段具有向内的折弯,所述折弯位于所述接箍远离所述膨胀环(6)的一端,并且所述折弯延伸并贴紧到所述接箍的内壁处。3.如权利要求1所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述过滤层为整体式金属过滤网。4.如权利要求3所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述金属过滤网为折波式形状或波浪式形状。5.如权利要求1所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述膨胀环侧壁为封闭式结构。6.如权利要求1所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,上膨胀接头,连接在所述本体(5)之上。7.如权利要求1所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述接箍(I)的外侧还具有用于吊卡的卡槽。8.如权利要求1所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述本体割缝包括:长条缝和位于所述长条缝两端并连接所述长条缝的圆孔,所述圆孔的直径大于所述长条缝的宽度。9.如权利要求1所述的全井段膨胀筛管防砂管柱,其特征在于,所述接箍与所述本体通过螺纹连接,并且所述接箍与所述本体通过销钉实现定位。
【专利摘要】本实用新型提供了一种全井段膨胀筛管防砂管柱,所述全井段膨胀筛管防砂管柱包括:本体(5);接箍(1),连接在所述本体的第一端,所述接箍的侧壁设有接箍割缝;过滤层(4),包围在所述本体之外;膨胀环(6),连接在所述本体的第二端;保护套(2),套设在所述接箍(1)、所述过滤层(4)、和所述本体(5)之外,所述保护套(2)包括:依次连接的第一段、第二段和第三段,所述第一段套设在所述接箍(1)之外,并且所述第一段的侧壁为封闭的,所述第二段套设在所述过滤层(4)之外,并且所述第二段的侧壁设有保护套割缝,所述第三段套设在所述本体的第二端之外。本实用新型具有完井通径大、无砂环、流阻小、增油明显等效果。
【IPC分类】E21B43/08
【公开号】CN204703868
【申请号】CN201520299683
【发明人】韩宗正, 吴志勇, 张建军, 孙厚利, 丁晓, 孟雪, 尹剑峰, 吕民, 王培凇, 于立江, 王德伟, 孙立军, 徐立清, 孟月月, 李鹏日
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月11日

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