專利名稱：中短半徑水平井防砂篩管的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于油田中短半徑水平井的防砂篩管，屬石油工具類。
多年來，國內外各油田都把油井防砂作為亟待解決的問題之一，而且，隨著鉆井技術和采油技術的不斷發展，這一問題變得越來越重要。目前，在常規直井和斜井的防砂方面，已經取得了許多突破性的進展，研制出了割縫篩管、不銹鋼繞絲篩管，預先充填防砂篩管和多孔隙陶瓷燒結篩管等多種防砂工具。但在中短半徑的水平井中，進行有效的防砂卻遇到了很大的困難。主要原因是這些油井一般較深，豎直井段較長，而且豎直井段向水平井段過渡的曲率半徑較小，現有技術中的防砂篩管難以穿越彎曲井段而進入水平井段，有的防砂管雖然能夠免強下到油井的水平井段，但防砂效果卻不佳。鑒于上述，研制出一種既能順利下入中短半徑水平井中，又具有良好的防砂效果的防砂篩管，已成為解決中短半徑水平井防砂問題的關鍵。
本實用新型的目的就在于提出一種既能達到防砂目的，又能保證安全順利地下到水平井預定位置，耐高溫、耐腐蝕，具有很高孔隙度和滲透率的防砂篩管。這種防砂篩管不但可以用于一般中短半徑的水平井，還可以用于稠油熱采井和側鉆井。
本實用新型的中短半徑水平井防砂篩管由基管、防砂套總成，上堵頭、下堵頭，定位銷釘和密封盤根等組成。基管用具有較高強度和一定柔韌性的金屬材料制成，為管狀結構，它的中部開有多道成一定幾何形狀的割縫，表面鉆有均勻分布的孔眼，這些結構提供了較大的流通面積。其上、下端制有圓錐管螺紋，使用中與套管相連。防砂套總成套在基管上，可以是一個，也可以是多個，其數量根據使用需要來確定。防砂套總成安裝就位后，上、下端安裝上、下堵頭，然后用鎖緊螺釘把上、下堵頭固死在基管上，同時也把防砂套總成固定在基管上。為了防止漏失，在上、下堵頭和防砂套之間及防砂套與防砂套之間裝有耐高溫盤根。防砂套總成由上內環、上外環、板網、內層砂網、金屬纖維防砂套、外層砂網、保護管、下外環、下內環等組成。板網為一結構強度較好的整體板狀篩網，制成圓筒狀，表面布滿均勻的小孔，其上、下兩端分別焊有上內環和下內環，這個組焊成一體的結構形成了防砂套總成的內壁。由不銹鋼篩網制成的內層砂網緊緊貼裝在板網上。在內層砂網的外側安裝的是金屬纖維防砂套，該套構成防砂篩管的主要防砂過濾層，其過濾材料是不銹鋼金屬纖維(又稱金屬棉)，它呈棉狀，具有較高的孔隙度和滲透率，且能耐高溫，防腐蝕，有一定彈性，清洗后可重復使用。在金屬纖維防砂套的外面，又復蓋有由不銹鋼篩網制成的外層砂網，外層砂網的上、下兩端裝有用彈性材料制成的上、下外環，緊緊箍住外層砂網。最后套上保護管。保護管形成防砂套總成的外殼，其表面鉆有網狀分布的孔眼。
當使用中短半徑水平井防砂篩管時，在它的上部連接封隔器，再隨管柱送到井內預定深度位置，當封隔器座封丟手后，中短半徑水平井防砂篩管則留在井筒內，它的上部環空則由封隔器密封。在油井的產油過程中，防砂篩管允許一定直徑的細砂粒隨流體通過用金屬纖維制成的過濾層(防砂套總成)而進入到套管內，這些通過過濾層進入管內的砂粒可被泵采出而不會發生卡泵。粒徑大的砂粒則被擋在防砂篩管外，并逐步堆積成為礫石性的填充層，從而在近井筒內或外處形成一個立體性的防砂結構。
本實用新型的中短半徑水平井防砂篩管與現有技術相比具有如下優點；1、該防砂篩管具有較好的柔韌性能，可安全可靠地下入各類油井，包括中短半徑水平井和側鉆井；2、該防砂篩管具有較大的流通面積和滲透性，耐高溫、耐腐蝕，在各類油井中都具有較好的防砂效果；3、該防砂篩管的過濾材料金屬棉經清洗后可重復使用。
附


圖1為中短半徑水平井防砂篩管的結構示意圖。
以下結合附
圖1所給出的實施例對本實用新型做進一步的描述。
實施例中的中短半徑水平井防砂篩管包括2個到5個防砂套總成，并且在下端帶有套管接箍。它由基管(1)、上堵頭(2)、鎖緊銷釘(3)、盤根(4)、上內環(5)、上外環(6)、板網(7)、內層砂網(8)、金屬纖維防砂套(9)、外層砂網(10)、保護管(11)、下外環(12)、下內環(13)、下堵頭(14)、接箍(15)等組成。最內層的基管(1)除在中部開有多道成一定幾何形狀的割縫外，還在表面上鉆有5至15mm的均布開孔。每個防砂總成(9)的長度為0.5至1.5m，所有防砂套串連套裝在基管上，并借助于上堵頭(2)、下堵頭(14)和鎖緊銷釘(3)卡固在基管上。為了保護防砂套不致因油流從地層流向井筒時所產生的過流壓力所破壞，在防砂套內側安裝了具有一定強度的板網(7)，板網(7)上均勻地開有300到600個直徑3至6mm的小孔。除了板網(7)之外，緊貼金屬纖維防砂套的內外兩側還裝有內層砂網(8)和外層砂網(10)，它們由不銹鋼材料制成，緊箍在金屬纖維防砂套(9)上，它的作用是保護和固定金屬纖維防砂套(9)。考慮到金屬纖維防砂套在下井和使用過程中的損壞，該套的最外端加了一層保護管(11)。保護管上均勻地開有200到400個5至10mm的小孔，以提供足夠的過流面積。由于固定安裝金屬纖維防砂的需要，防砂篩管還在防砂套的上、下兩端設計了上、下內環(5)、(6)和上、下外環(12)、(13)。在面接觸部位還設計有高溫密封盤根。
該防砂篩管不但可用于先期防砂井，還可用于后期管內防砂井。若用于先期防砂井隨完井套管下入油井并固于裸眼段的油層部位。若用于油井后期防砂井，則固裝于生產套管下部原射孔井段部位。它具有適用范圍廣、強度高、過濾面積大、耐高溫、抗腐蝕、使用安全可靠等優越性能，是水平井、側鉆井、斜井等各類油井理想的防砂系列工具。
權利要求1.一種中短半徑水平井中使用的防砂篩管，包括連接基管、外部保護管和過濾部分，其特征在于其過濾部分由金屬纖維防砂套、內外層篩網和加強層等組成。
2.根據權利要求1所述的中短半徑水平井防砂篩管，其特征在于金屬纖維防砂套中使用的過濾材料是耐高溫、耐腐蝕，具有高滲透率的不銹鋼金屬纖維。
3.根據權利要求2所述的中短半徑水平井防砂篩管，其征在于該防砂篩管由基管(1)、上堵頭(2)、鎖緊銷釘(3)、盤根(4)、上內環(5)、上外環(6)、板網(7)、內層砂網(8)、金屬纖維防砂套(9)、外層砂網(10)、保護管(11)、下外環(12)、下內環(13)、下堵頭(14)、接箍(15)等組成。
專利摘要本實用新型的中短半徑水平井防砂篩管是一種油田中短半徑水平井、熱采井、側鉆井和斜井中使用的防砂工具。該防砂篩管由基管、防砂套總成、上堵頭、下堵頭、定位銷釘和密封盤根等組成。其過濾部分是以金屬棉為過濾材料的金屬纖維防砂套。金屬纖維防砂套具有流通面積大、滲透性好、耐高溫、耐腐蝕等優點。該防砂篩管具有較好的柔韌性能，可安全可靠地下入各類油井的預定位置，不但適合于油井先期防砂，也適合于油井后期管內防砂。
文檔編號E21B43/08GK2249823SQ9523279
公開日1997年3月19日 申請日期1995年11月27日 優先權日1995年11月27日
發明者喻晨, 余雷, 劉坤芳 申請人:遼河石油勘探局鉆采工藝研究院