[发明专利]一种环空自充填防砂筛管

说明书

本发明提供一种环空自充填防砂筛管，包括基管、挡砂层和卡环。其中，挡砂层套设在基管上，挡砂层通过卡环固定在基管两端。基管上设有均匀布置的第一流通孔，挡砂层与基管之间设有用于流体流通的间隙。挡砂层包括由聚氨酯泡沫制成的骨架材料和在骨架材料中反复浸渍的热熔胶材料从而形成可压缩的复合泡沫。本发明提供的环空自充填防砂筛管，防砂效果好、施工工艺简单和成本低。

技术领域

本发明属于石油天然气完井技术领域，具体涉及一种环空自充填防砂筛管。

背景技术

目前国内外常用的油气井防砂工艺主要分为化学防砂和机械防砂，其中机械防砂是应用最为广泛的防砂方式。现有技术中，机械防砂完井的方式要么存在防砂效果差的问题，要么存在施工工艺复杂和成本高的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种防砂效果好、施工工艺简单和成本低的环空自充填防砂筛管。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种环空自充填防砂筛管，包括基管、挡砂层和卡环。其中，挡砂层套设在基管上，挡砂层通过卡环固定在基管两端。基管上设有均匀布置的第一流通孔。挡砂层包括由聚氨酯泡沫制成的骨架材料和在骨架材料中反复浸渍的热熔胶材料从而形成可压缩的复合泡沫。

根据本发明的环空自充填防砂筛管，其中的基管位于筛管的最里层，一方面支撑固定筛管的其他结构，一方面是地层流体流入管柱中的最后通道，基管的两端可以分别连接常规的油套管接头，用于与其他筛管、油套管等连接。由于挡砂层仅仅包括由常规的聚氨酯泡沫制成的骨架材料和在骨架材料中反复浸渍的热熔胶材料形成可压缩的复合泡沫，在室温下固化后粘结强度高，加热至确定温度后可熔，相比现有技术，加工工艺简单，成本更低。

本发明涉及的环空自充填防砂筛管下入地层后，在确定的温度和压力条件下，循环完井液后挡砂层开始自发膨胀，直到完全充满环空，在油气井生产过程中，挡砂层始终处于过盈膨胀状态，可以紧紧贴住裸眼井壁或套管内壁，可防止地层砂的运移，从而避免由于地层砂重新分布而形成井眼低渗透带。另外，本发明涉及的环空自充填防砂筛管应用在在裸眼井中，防砂层膨胀后能够起到支撑裸眼井壁的作用，保持井壁稳定，防止井壁坍塌，应用在套管井中可以起到减缓套管腐蚀的作用。因此，本发明涉及的环空自充填防砂筛管可以有效防砂挡砂，并且安全可靠。由于筛管膨胀前径向厚度相对膨胀后径向厚度要小得多，因此在完井工艺中可以选择内径较大的基管，并且基管内部没有变径，因此能够满足较大通径完井需求，在同一井眼尺寸下能够提供更大的完井内径，有利于生产后续作业。再次，本发明涉及的防砂筛管不需要大型的地面设备，施工工艺简单，有利于在各种井形中推广应用。

对于上述技术方案，还可进行如下所述的进一步的改进。

根据本发明的环空自充填防砂筛管，在一个优选的实施方式中，基管与挡砂层之间设有隔层，隔层上设有第二流通孔。

通过设置隔层，通过隔层上的流通孔，能够提高过滤面积和过流面积，从而能够尽可能地降低生产过程中筛管堵塞的风险。

具体地，在一个优选的实施方式中，隔层构造为网状结构。

构造为网状结构的隔层，能够进一步确保提高过滤面积和过流面积。

具体地，在一个优选的实施方式中，隔层上设有若干均匀布置的圆形通孔。

在隔层上设置圆形通孔的流通形式，加工简单便捷，流通效果好。

进一步地，在一个优选的实施方式中，挡砂层的外表面设有张紧保护层，张紧保护层由可溶性材料制成。

通过设置张紧保护层，一方面能够在挡砂层材料压缩到位冷却后将可膨胀材料张紧定型，另一方面能够防止挡砂层损坏或提前膨胀。张紧保护层由可溶性材料制成，下入井后逐渐熔化直至完全消失，从而避免影响挡砂层的挡砂效果。