[發(fā)明專利]一種預(yù)充填篩管

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710733184.6
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107269253A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧福成;鄧金根;鄧自強(qiáng);何良
• 申請（專利權(quán)）人: 長江大學(xué)
• 主分類號: E21B43/08
• 分類號: E21B43/08
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務(wù)所(普通合伙)42216
• 代理人: 周宗揚(yáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)充填篩管；屬機(jī)械防砂控水篩管技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

油井中有多套層系合采時，由于油層之間的壓力、油層物理性質(zhì)、原油性質(zhì)等差異，存在較為嚴(yán)重的層間干擾問題，使部分油層不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。為減少或消除層間干擾，應(yīng)分層開采，包括分層采油、分層注水及其配套技術(shù)。目前用于油氣井的分層開采及其分層采油，是在油層分層部位通過下入的填篩管以達(dá)到油層分離、分層采油、防砂控水的效果。傳統(tǒng)礫石充填篩管為整體式，內(nèi)部只充填一種類型礫石，當(dāng)有砂粒進(jìn)入篩管內(nèi)部時，即當(dāng)?shù)[石空隙大小小于砂粒直徑時，砂粒將卡在篩管礫石中，卡入砂粒過多時，篩管整體滲透率變低，最終可能導(dǎo)致篩管的失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提供一種結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性好，以解決現(xiàn)有礫石充填篩管卡入砂粒過多時，篩管整體滲透率變低，最終可能導(dǎo)致篩管失效問題的預(yù)充填篩管。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種預(yù)充填篩管，它由基礎(chǔ)篩管、下沖縫管、上沖縫管和彈性塊固定環(huán)構(gòu)成；其特征在于：基礎(chǔ)篩管上端通過上支持環(huán)套裝有上沖縫管；基礎(chǔ)篩管下端通過下支持環(huán)套裝有下沖縫管；上沖縫管和下沖縫管之間設(shè)置有彈性固定環(huán)，下沖縫管和上沖縫管與基礎(chǔ)篩管之間的空腔內(nèi)分別裝填有充填陶粒，上沖縫管內(nèi)的充填陶粒與彈性固定環(huán)之間設(shè)置有上彈性塊，下沖縫管內(nèi)的充填陶粒與彈性固定環(huán)之間設(shè)置有下彈性塊。

所述的上支持環(huán)和下支持環(huán)分別與基礎(chǔ)篩管焊接。

所述的充填陶粒表面涂有親油去水性質(zhì)的涂層。

所述的基礎(chǔ)篩管上下兩端端頭分別設(shè)置有外螺紋。

所述的彈性固定環(huán)分別與上彈性塊和下彈性塊嵌合連接。

所述的下沖縫管與基礎(chǔ)篩管之間的充填陶粒粒徑大于上沖縫管與基礎(chǔ)篩管之間的充填陶粒粒徑。

所述的上彈性塊和下彈性塊分別由上活動塊、下活動塊和彈簧構(gòu)成，上活動塊下方設(shè)置有下活動塊，上活動塊和下活動塊的對應(yīng)面上分別設(shè)置有裝配孔，裝配孔內(nèi)設(shè)置有彈簧。

所述的上彈性塊和下彈性塊分別由上活動塊、下活動塊和彈簧構(gòu)成，上活動塊底部設(shè)置有凹腔，凹腔內(nèi)滑動套裝有下活動塊；上活動塊和下活動塊之間的凹腔內(nèi)設(shè)置有彈簧。

所述的上活動塊、下活動塊分別由彈性材料制成。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

該預(yù)充填篩管結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)用性好，工作過程中，上、下彈性塊可根據(jù)對應(yīng)油層的壓力通過彈簧和材料特性產(chǎn)生微小彈性變形，由此可增大卡入砂粒區(qū)域的陶粒空隙度，使得砂粒可以隨著原油進(jìn)入基礎(chǔ)篩管中，進(jìn)而使得該篩管能保持一定的滲透率；同時，由于充填陶粒表面鍍有親油去水特性的涂層，使得該填篩管具有防砂控水作用，可有效降低開采出來的原油含水率。

為表明本發(fā)明的性能，申請人對其防砂效果及抗堵能力進(jìn)行了測試：

測試裝置整個裝置由油液儲存系統(tǒng)、加壓供液循環(huán)系統(tǒng)、出砂實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置、油砂分離系統(tǒng)、數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)五部分構(gòu)成；

油液儲存系統(tǒng)用于存儲測試油液；

加壓供液循環(huán)系統(tǒng)主要由高壓柱塞隔膜泵與變頻電機(jī)組成，可以改變輸送壓力以及流量，對模擬裝置循環(huán)供入油砂混合液。

出砂實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置是整套設(shè)備的主體，直徑1m，高度0.6m，壁厚25mm，最大承壓能力30MPa，整個高壓釜體由16錳鋼鍛造，里外鍍鋅防銹蝕。釜體四周中部對稱設(shè)置四個進(jìn)油口，底部設(shè)置一個出油口，高壓釜體內(nèi)部沿徑向在不同位置設(shè)置3個壓力傳感器，以便測試防砂管堵塞前后的壓力變化。釜體內(nèi)壁沿周向成螺旋形分別設(shè)置四個透視口，安裝高壓鋼化玻璃以及微型攝像頭，以便在實(shí)驗(yàn)過程中觀察防砂管外表面的堵塞情形。

油砂分離系統(tǒng)由兩臺旋震篩與一臺超聲波清洗機(jī)組成，旋震篩內(nèi)安裝400目精密過濾篩布，可以過濾所有大于38μm的顆粒，達(dá)到油砂分離的目的。超聲波清洗機(jī)將通過防砂管后由旋震篩分離的砂進(jìn)行洗油干燥，以便對樣品進(jìn)行后續(xù)測量。

數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)包括一臺計(jì)算機(jī)、一張36通道的數(shù)據(jù)采集卡以及一套數(shù)據(jù)采集軟件，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集、顯示以及存儲功能。

裝置測量參數(shù)

設(shè)置三個壓力傳感器，分別測量進(jìn)口壓力、防砂管外壓力、出口壓力；

設(shè)置流量傳感器，測量實(shí)驗(yàn)流量；

測定出砂量，計(jì)算油中產(chǎn)出砂含砂量；

對產(chǎn)出砂進(jìn)行粒度分析，評價擋砂精度；

可進(jìn)行不同礫石充填厚度下模擬實(shí)驗(yàn)。

防砂方式選擇實(shí)驗(yàn)研究

（1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)