[發明專利]自動控水控流防砂篩管

有效

• 申請號: 201610416736.6
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN105888622B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 鄧福成;鄧自強;王杰;馮定
• 申請（專利權）人: 長江大學
• 主分類號: E21B43/08
• 分類號: E21B43/08;G01N22/04;G01N27/22
• 代理公司: 宜昌市慧宜專利商標代理事務所(特殊普通合伙)42226
• 代理人: 彭婭

技術領域

本發明涉及石油、天然氣開采、鉆井工具領域，尤其是一種自動控水控流防砂篩管。

背景技術

在油田開采過程中，當底層含砂量高時，在抽取的過程中會發生砂礫堵塞管道的問題，需要采用控砂措施。同時在一些油田中，水平井采油均不同程度的出現了水平井過早出水的現象，出水量日益增高，致使許多油井水淹嚴重 , 被迫停產。

目前國內外常用的油井防砂工藝主要分為化學防砂和機械防砂兩大類。化學防砂的優點是不影響各種作業措施的實施，但防砂強度和有效期受到一定的限制 ；機械防砂方法是油田常用的防砂方法，常見的機械防砂方法有濾砂管、繞絲篩管、割縫篩管、管外礫石充填篩管、可膨脹篩管等。

中國專利文獻CN 102913211 A公開一種防砂篩管，由多層管狀結構組成，多層管狀結構由外至內依次為防護外殼層，防砂篩網層，礫石充填層和割縫篩管層。該方案以微細復合型腔割縫篩管作為不可膨脹的內支撐管，用高壓液攜帶礫石充填擠壓的方法來實現篩管的膨脹，實現整個膨脹段的“零環空”，適應性強，防砂效果好。

中國專利文獻CN 103452534 A公開了一種復合防砂篩管，包括設置有過流孔眼的基管和覆蓋在基管的過流孔眼段上的防砂過濾套，防砂過濾套為復合防砂過濾套，依次由與基管接觸的底層的內保護套、金屬網布擴散層、金屬網布過濾層、表層的外保護套復合而成，復合防砂過濾套通過設置在其兩端的端環固定在基管上。該方案解決了普通金屬網復合篩管靠多層金屬網布簡單疊加造成網孔尺寸變化、電阻焊焊接造成金屬過濾層受損和金屬網布和外保護套之間不貼合等缺陷，具有擋砂效果好，不易堵塞，抗內壓抗外擠強度高，可靠性高等特點。

上述的方案均為對于結構加以的改進，為被動式防砂方案，防砂效果依賴結構自身的特性，存在可靠性和耐久性的不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種自動控水控流防砂篩管，能夠通過主動調節凈生產壓差來實現防砂控水，延緩底水脊進。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：一種自動控水控流防砂篩管，在基管外設有外套管，外套管的一端設有篩管，外套管和篩管的自由端頭通過前連接板和后連接板與基管固定密封連接；

在外套管與篩管的連接位置設有帶孔圓環 ，帶孔圓環 連接外套管的內壁和基管的外壁，在帶孔圓環 上設有多個第一通孔；

在帶孔圓環 靠近外套管一側的基管上設有連通基管外壁和內壁的節流孔，電磁鐵與基管滑動連接，電磁鐵的滑動行程覆蓋節流孔，在外套管與基管之間還固設有永磁鐵，永磁鐵與電磁鐵之間設有彈簧。

優選的方案中，所述帶孔圓環 上的第一通孔在靠近篩管的一側設有沉頭孔。

進一步優選的方案中，所述的沉頭孔與第一通孔偏心設置。

優選的方案中，所述的篩管與基管之間形成環形腔，在環形腔內填充有礫石。

優選的方案中，在基管與外套管之間還設有電源、用于檢測含水率的傳感器和控制單元，控制單元與電磁鐵和傳感器電連接，電源與控制單元電連接。

優選的方案中，電磁鐵的動鐵芯伸入到彈簧內，動鐵芯與永磁鐵之間的距離大于或等于節流孔沿基管軸向的長度。

優選的方案中，在永磁鐵與電磁鐵之間的基管外壁設有多個第二通孔。

優選的方案中，電磁鐵的內壁與基管的外壁之間為活動密封結構，電磁鐵的滑動行程大于或等于節流孔沿基管軸向的長度。

優選的方案中，所述的電磁鐵內設有多組線圈，每組線圈單獨與控制單元電連接。

優選的方案中，所述的節流孔為長圓孔；

或者可選的方案中，所述的節流孔為錐形孔，朝向永磁鐵的一端寬度較窄。

本發明提供的一種自動控水控流防砂篩管，通過采用電磁鐵配合節流孔的方案，主動調節節流孔的過流面積，調節凈生產壓差，以實現防砂控水的效果。在優選的方案中，采用內置的傳感器，通過對原有中含水率的檢測，智能化的控制過流面積的變化，達到延緩底水脊進，提高采油效率的效果。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明：

圖1為本發明的主視結構剖視示意圖。

圖2為圖1的A-A剖視示意圖。

圖3為圖1的B-B剖視示意圖。

圖4為本發明中節流孔的形狀示意圖。

圖5為本發明中節流孔的另一種形狀示意圖。