[发明专利]基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管

说明书

技术领域

本发明属于石油井下钻采工具领域，涉及一种基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管。

背景技术

油气井出砂是困扰疏松砂岩油气藏开采的一大难题，其危害是：加剧地面和井下设备的磨损；造成砂埋油层、卡泵；出砂严重时还会引起井壁坍塌、油气井报废等。如何有效地防止与控制油气井出砂是各石油开采国竞相研究的课题。

目前全世界约有80％的出砂油气井采用机械防砂方法，机械防砂的核心部件是筛管。割缝筛管是目前国内外油田最为常用的一种防砂工具，其缝形多为矩形，即缝宽由管外至管内是一致的，该种筛管易造成缝内砂粒堵塞、降低采油效率和筛管的使用寿命。单梯形缝筛管可以克服矩形缝筛管易产生砂堵的问题，但其缝口易被原油携带的微细砂粒磨损扩大，降低防砂有效期。精密复合防砂管在出细粉砂油井中得到了较好的应用，该种筛管由内打孔管、多层复合滤砂网和外保护管组成，外保护和多层复合滤砂网被焊接在内打孔管上，其不足之处是多层复合滤砂网易被原有携带的微细砂粒堵塞，降低采油效率，堵塞后的微细砂粒难以冲刷清理，管体的焊接处在热采油井中使用时易产生破裂损坏，该种筛管不能根据地层出砂与防砂状况自动调整外保护和多层复合滤砂网与内打孔管间的位置，被防砂粒易板结，降低原油的渗透率。

目前，国内外尚未见基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管。

本发明的原理是：所发明的防砂筛管由双梯形缝筛管、保护罩、滤芯、固定环、锁紧螺钉组成。双梯形缝筛管处在基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管的最内层，分别与保护罩、滤芯、固定环和锁紧螺钉相连，保护罩与双梯形缝筛管、滤芯和固定环相连，滤芯与双梯形缝筛管和保护罩相连，固定环与保护罩、双梯形缝筛管和锁紧螺钉相连，锁紧螺钉与固定环和双梯形缝筛管相连。井下施工作业时，要求基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管对准油层部位，该种防砂筛管有滤芯和双梯形缝筛管两层挡砂结构，滤芯和双梯形缝筛管既能阻挡地层砂进入筛管内，又能使原油顺利流入筛管，保证原油开采过程顺利进行，滤芯和保护罩安装在双梯形缝筛管上，可在双梯形缝筛管上作自由转动与所设定长度范围内的轴向移动，滤芯和保护罩可根据地层出砂与防砂状态的变化自适应调整位置，可有效地防止被防砂粒的板结，使渗油通道长期保持畅通。

本发明的优点如下：

1.本发明的防砂筛管采用双梯形缝筛管作为支撑管，由于双梯形缝筛管在径向剖面上缝的结构形状是由从管外至管内依次连接的外窄内宽的小角度梯形缝和大角度梯形缝组成，不会产生缝内砂堵，可长期保持缝的畅通，提高原油的开采效率。

2.滤芯和保护罩安装在双梯形缝筛管上，滤芯和保护罩可根据地层出砂与防砂状态的变化自适应调整位置，可有效地防止被防砂粒的板结，使渗油通道保持长期畅通。

3.本发明的防砂筛管未采用管体焊接固定的方式，不存在焊接造成管体性能下降的问题。

附图说明

图1为基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管的结构示意图，也是图2中A-A位置的剖视图。

图2为基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管的外形结构示意图，也是图1的俯视图。

具体实施方式

参见图1。本发明的基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管是采用两个剖分式的半圆环来设计固定环的，两个半圆环通过锁紧螺钉被固定在双梯形缝筛管上，固定后的两个半圆环组成了固定环。

参见图2。本发明的基于双梯形缝筛管的自适应调整防砂筛管主要由五部分组成。1是锁紧螺钉，共十二个，锁紧螺钉穿过固定环上的通孔，旋入双梯形缝筛管的螺纹孔中，通过锁紧螺钉把固定环固定在双梯形缝筛管上；2是固定环，它是由两个剖分式的半圆环组成，每个半圆环上有三个锁紧螺钉通孔，固定环的一端通过锁紧螺钉固定在双梯形缝筛管上，固定环的另一端插入保护罩的圆环槽内，保护罩的圆环槽与固定环的插入端之间存在轴向和径向间隙；固定环的作用是带动保护罩和滤芯一起下入油井，限制保护罩和滤芯的轴向移动距离；3是滤芯，它是采用不锈钢丝编制而成，被安装在保护罩与双梯形缝筛管间，主要用于阻挡地层砂和控制采出砂的粒径；4是保护罩，它安装在双梯形缝筛管上，用于保护和固定滤芯；5是双梯形缝防砂筛管，其在径向剖面上缝的结构形状是由从管外至管内依次连接的外窄内宽的小角度梯形缝和大角度梯形缝组成，双梯形缝防砂筛管用于安装滤芯、保护罩和固定环，主要起支撑和防砂作用，保护罩和滤芯可在双梯形缝筛管上根据地层出砂与防砂状态的变化自适应调整位置，可有效地防止被防砂粒的板结，使渗油通道长期保持畅通。