[發明專利]一種可膨脹防砂篩管

無效

• 申請號: 200810014743.9
• 申請日: 2008-03-13
• 公開（公告）號: CN101532378A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發明（設計）人: 何育榮;朱海波;寧學濤;唐明;吳柳根;唐成磊;馬建忠;滕照正;沈學祥
• 申請（專利權）人: 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院
• 主分類號: E21B43/08
• 分類號: E21B43/08
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 羅文遠

技術領域

本發明適用于石油鉆井完井、防砂修補等領域，為一種可膨脹防砂篩管。

背景技術

我國疏松砂巖油藏分布范圍較廣、儲量大，產量占有重要的地位。油井出砂是疏松砂巖油藏開采普遍存在的問題，出砂的危害主要表現在以下幾個方面：影響油井正常生產、增加生產成本、破壞地層、污染環境。

傳統的防砂工藝大多以犧牲部分產能為代價。礫石充填完井易產生深度過濾，造成篩管堵塞，影響產量，其作業設備復雜、費用較高；在機械防砂領域先后出現了繞絲篩管、割縫篩管、金屬棉篩管、TBS篩管等防砂技術，這些篩管存在以下問題：

一是當地層砂分選性差時，難以形成高滲透率的油流通道，當油流通過時，造成了很大的壓力降，增大了油流流動阻力，限制了油井的產量；

二是由于存在砂環，篩管打撈作業時，容易卡死篩管，造成大修，增加作業難度和成本。

隨著油田開發中后期的到來，特殊工藝井逐年增多，而水平井、多分支井、側鉆井的完井及防砂較為困難。因此研究開發防砂效果好、作業費用低的防砂裝置和工藝具有十分重要的技術和經濟意義。

目前，weatherford公司研制的膨脹防砂篩管(ESS)在國外油田已經推廣，效果較好，但仍存在完井工藝和設備復雜、所需膨脹力大、膨脹和螺紋聯接處抗拉和抗扭能力薄弱等缺陷。

發明內容

可膨脹防砂篩管在徑向可以發生永久塑性變形，以達到增大篩管內徑、優化井身結構的目的，從而顯著降低防砂作業費用少和油井生產成本和提高油井產能。本發明的目的是向現場提供一種采用普通螺紋聯接、易于膨脹、防砂效果好的可膨脹防砂篩管。

本發明是這樣實現的。一種可膨脹防砂篩管由膨脹基管、過濾介質和金屬保護外罩三層結構組成，膨脹基管為可膨脹篩管的本體，過濾介質位于膨脹基管和金屬保護外罩之間，金屬保護外罩為膨脹篩管最外層結構。膨脹基管采用不銹鋼材料，上面均勻布有縫槽，膨脹基管兩端的膨脹接頭預先膨脹，采用特種焊接工藝，與膨脹基管焊接連接為一體；過濾介質采用雙層濾網結構，里層篩網由相互重疊的規則金屬薄片編制而成，每塊薄片一端固定在膨脹基管上，薄片之間相互搭接，外層篩網固定在金屬保護外罩上，采用自我搭接方式，為一整體式結構。膨脹時，膨脹基管和保護外罩的縫槽打開，暴露金屬過濾網的流動區域，金屬過濾網通過彼此滑動來實現膨脹，有效的過濾孔徑保持不變。

本發明的優點在于：

(1)本發明采用普通螺紋聯接方式，膨脹接頭預先膨脹，采用特種焊接工藝，與基管焊接連接為一體，在膨脹作業時膨脹接頭處不再膨脹，故螺紋聯接強度高，機械性能強，克服膨脹螺紋抗拉和抗扭能力薄弱、加工工藝復雜、成本高等弱點。

(2)按相互搭接的割縫模式在軸向對膨脹基管進行割縫，同時縫槽兩端手指處采用圓弧過渡結構，避免膨脹時縫槽手指處的應力集中，且易于膨脹，減小膨脹力，降低施工成本和風險。

(3)過濾介質采用雙層濾網結構，里層篩網由相互重疊的金屬薄片編織而成，固定在膨脹基管上，外層篩網固定在金屬保護外罩上，為一整體式結構。膨脹時，金屬過濾網通過彼此滑動來實現膨脹，有效的過濾孔徑保持不變，防砂效果不受膨脹過程的影響。

(4)膨脹后其外壁可以緊貼于井壁，消除了篩管與井壁的環形空間，減少砂粒的移動和微粒的運移，可以最大限度地減少砂粒撞擊和沖蝕問題，增加濾砂面積，提高篩管防砂效果，延長篩管防砂壽命；

(5)膨脹篩管具有最大的內外徑比和較強的彎曲能力，能夠適合各種套管完井井眼，以及井壁規則的裸眼井眼，特別適用于水平井、多分支井、側鉆井、過油管、連續油管、重復補救防砂及小井眼井的防砂，達到保護油氣藏、提高產能和采收率的開發效果。

附圖說明

附圖1一種可膨脹篩管結構示意圖，左圖為膨脹基管割縫分布圖，右圖為篩管膨脹前的膨脹篩管結構A-A截面圖。

附圖2膨脹前的可膨脹篩管示意圖。

附圖3膨脹后的可膨脹篩管示意圖。

1?膨脹基管，2?過濾介質，3?金屬保護外罩，4?縫槽，5?膨脹接頭。

具體實施方式

現結合說明書附圖對本發明作進一步的描述。