[发明专利]一种天然气水合物储层多级防砂方式及装置在审

专利信息
申请号: 201910882553.7 申请日: 2019-09-18
公开(公告)号: CN110617035A 公开(公告)日: 2019-12-27
发明(设计)人: 闫传梁;董磊峰;程远方;任旭;田万顷;李振琦;姜传祥 申请(专利权)人: 中国石油大学(华东)
主分类号: E21B43/02 分类号: E21B43/02;E21B43/08;E21B43/04;E21B43/30;E21B43/38;E21B27/00
代理公司: 37107 东营双桥专利代理有限责任公司 代理人: 罗文远
地址: 266580 山东省*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 井筒 井内 砂粒 水合物 下放 气液固分离器 天然气水合物 方式及装置 小尺寸钻头 尺寸钻头 储砂装置 地面清理 多级防砂 多级过滤 分支井眼 固相颗粒 金属棉滤 绕丝筛管 生产层段 有效控制 砾石 混合物 单体式 防砂层 分支井 主井眼 产能 充填 流体 砂管 砂量 钻取 携带
【权利要求书】:

1.一种天然气水合物储层多级防砂方式,其特征是包括以下过程:

(1)先采用大尺寸钻头钻至目的层形成主井眼,再用小尺寸钻头在目的层钻取多个分支井眼;

(2)将单体式金属棉滤砂管下放到分支井眼中,通过辅助工具将其放置在井内生产层段处;

(3)将绕丝筛管下入井内防砂层段处,用一定质量的流体携带地面选好的具有一定粒度的砾石,充填于管和储层之间,形成一定厚度的砾石层,以阻止储层砂粒流入井内;

(4)流入井筒的气、水、砂混合物通过气液固分离器,对固相颗粒进行分离,分离出的砂粒被收集到储砂装置内;待盛满砂粒之后提出井筒,在地面清理干净后再次下放到井底,依次往复进行;

(5)地层中的砂粒随着水合物的开采流出地层进入井筒,首先进入分支井中的单体式金属棉滤砂管,经过管内的不锈钢金属棉丝和多孔盖的第一级粗防砂,将大粒径的砂粒阻挡在储层中,而中等以下粒径的砂粒随水合物分解产生的气、水进入分支井眼;砂粒进入到主井眼的砾石充填防砂层,让带有极细砂粒的流体依次流过砾石充填层和绕丝筛管进行第二级的细防砂,可将中等粒径的砂粒挡在防砂层外;最后,再通过固液分离器将一部分进入主井眼中的细砂分离出来,使之沉降到井底的储砂装置中。

2.根据权利要求1所述的天然气水合物储层多级防砂方式,其特征是:所述单体式金属棉滤砂管(12)是由多孔盖(13)、不锈钢金属棉丝(14)、压板(15)和基管(16)组成,所述基管(16)的外壁布设有多组滤砂孔,每组滤砂孔内由外到内依次设有多孔盖(13)、不锈钢金属棉丝(14)和压板(15),不锈钢金属棉丝(14)的外侧设有焊缝。

3.根据权利要求1所述的天然气水合物储层多级防砂方式,其特征是:所述绕丝筛管主要由不锈钢绕丝、带孔中心管、纵筋和接箍构成,将绕丝筛管下入井内防砂层段处,用流体携带地面选好的砾石,充填于管和储层之间,形成一定厚度的砾石层,阻止储层砂粒流入井内。

4.一种天然气水合物储层多级防砂装置,其特征是:包括生产套管(1)、分隔器(2)、储层(3)、分支井眼(4)、水泥环(5)、绕丝筛管(6)、砾石(7)、主井眼(8)、固气液三相分离器(9)、单体式金属棉滤砂管(12),在主井眼(8)的中下部开设有多个分支井眼(4),在分支井眼(4)内设有单体式金属棉滤砂管(12),在主井眼(8)内下入生产套管(1)、分隔器(2)和绕丝筛管(6),通过分隔器(2)分隔出储层(3),且绕丝筛管(6)与水泥环(5)之间的环空下入砾石(7),绕丝筛管(6)的上端连接生产套管(1),所述生产套管(1)的下端设有固气液三相分离器(9)。

5.根据权利要求4所述的一种天然气水合物储层多级防砂装置,其特征是:在主井眼(8)的下部设有储砂装置(10),在储砂装置(10)的上部设有升降装置(11)。

6.根据权利要求4所述的一种天然气水合物储层多级防砂装置,其特征是:所述单体式金属棉滤砂管(12)是由多孔盖(13)、不锈钢金属棉丝(14)、压板(15)和基管(16)组成,所述基管(16)的外壁布设有多组滤砂孔,每组滤砂孔内由外到内依次设有多孔盖(13)、不锈钢金属棉丝(14)和压板(15),不锈钢金属棉丝(14)的外侧设有焊缝。

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