[发明专利]出水气井和天然气水合物井防砂筛管及其防砂控水方法

权利要求书

1.一种出水气井和天然气水合物井防砂筛管，其特征在于：包括基管(1)、水层筛管(2)和气层筛管(3)，所述水层筛管(2)和气层筛管(3)均安装在基管(1)上并且水层筛管(2)位于气层筛管(3)的下方，所述水层筛管(2)挡砂能力高于气层筛管(3)的挡砂能力，所述水层筛管(2)的阻水能力高于气层筛管(3)的阻水能力，所述水层筛管(2)的流通能力低于气层筛管(3)的流通能力；

所述水层筛管(2)包括由内向外依次套设在基管上的第一绕丝层(4)、疏水型预充填陶粒层(5)、第二绕丝层(6)、第一金属编织滤网(7)、第一金属烧结纤维(8)和第一外保护罩(9)；所述气层筛管(3)包括由内向外依次套设在基管(1)上的第三绕丝层(10)、第二金属编织滤网(11)、第二金属烧结纤维(12)和第二外保护罩(13)；所述第一绕丝层(4)、疏水型预充填陶粒层(5)和第三绕丝层(10)的挡砂精度均为I级精度，所述第二绕丝层(6)、第一金属编织滤网(7)、第一金属烧结纤维(8)、第二金属编织滤网(11)和第二金属烧结纤维(12)的挡砂精度均为II级精度，所述I级精度低于II级精度。

2.根据权利要求1所述的出水气井和天然气水合物井防砂筛管，其特征在于：所述第一绕丝层(4)、第二绕丝层(6)和第三绕丝层(10)均采用截面为圆形的金属丝制作。

3.根据权利要求1或2所述的出水气井和天然气水合物井防砂筛管，其特征在于：

所述I级精度W_I的计算公式：若d50＞0.05mm，则W_I＝(0.85～1.0)×d₅₀；若0.03mmd50≤0.05mm，则W_I＝0.05mm；若0.015mmd50≤0.03mm，则W_I＝0.04mm；若d50≤0.015mm，则W_I＝0.03mm；

所述II级精度W_II的计算公式：W_II＝W_I/1.5；

其中，d₅₀为地层砂粒度中值，mm。

4.根据权利要求3所述的出水气井和天然气水合物井防砂筛管，其特征在于：

所述水层筛管(2)长度L_w和气层筛管(3)长度L_g的计算公式：

其中，L为生产段筛管总长，等于储层厚度加10-15m；B为天然气井底体积系数，无量纲；R为地面生产水气比，方/万方，m³/10⁴m³；K为井底条件下水气体积比，无量纲；X为考虑气液滑脱的校正系数，无量纲。

5.一种出水气井和天然气水合物井防砂筛管的防砂控水方法，包括以下步骤：

A、出水气井和天然气水合物井防砂筛管包括基管(1)、水层筛管(2)和气层筛管(3)，所述水层筛管(2)和气层筛管(3)均安装在基管(1)上并且水层筛管(2)位于气层筛管(3)的下方；

所述水层筛管(2)包括由内向外依次套设在基管上的第一绕丝层(4)、疏水型预充填陶粒层(5)、第二绕丝层(6)、第一金属编织滤网(7)、第一金属烧结纤维(8)和第一外保护罩(9)；所述气层筛管(3)包括由内向外依次套设在基管(1)上的第三绕丝层(10)、第二金属编织滤网(11)、第二金属烧结纤维(12)和第二外保护罩(13)；所述第一绕丝层(4)、疏水型预充填陶粒层(5)和第三绕丝层(10)的挡砂精度均为I级精度，所述第二绕丝层(6)、第一金属编织滤网(7)、第一金属烧结纤维(8)、第二金属编织滤网(11)和第二金属烧结纤维(12)的挡砂精度均为II级精度；

所述I级精度W_I的计算公式：若d50＞0.05mm，则W_I＝(0.85～1.0)×d₅₀；若0.03mmd50≤0.05mm，则W_I＝0.05mm；若0.015mmd50≤0.03mm，则W_I＝0.04mm；若d50≤0.015mm，则W_I＝0.03mm；

所述II级精度W_II的计算公式：W_II＝W_I/1.5；

按照上述I级精度的计算公式和II级精度的计算公式计算I级精度和II级精度；

B、获得生产条件下井底温度T和压力P的范围；

C、计算井底条件下天然气体积系数B；

D、根据地面生产水气比R和天然气体积系数B计算井下水气体积比例K，

其中，X为考虑气液滑脱的校正系数，无量纲；

E、计算水层筛管(2)的使用长度L_w和气层筛管(3)的使用长度L_g，

其中，L为生产段筛管总长，等于储层厚度加10-15m。