[發明專利]用于出砂油氣藏吞吐生產的智能調控防砂篩管及開采工藝

有效

• 申請號: 202111147018.0
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113586016B
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 董長銀;宋洋;劉晨楓;皇凡生;黃有藝;王肇峰;陳琛;宋雅君
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: E21B43/08
• 分類號: E21B43/08;E21B43/24;E21B34/06
• 代理公司: 濟南竹森知識產權代理事務所(普通合伙) 37270
• 代理人: 孫憲維

本發明涉及石油與天然氣開發與開采行業中的防砂完井技術領域，具體是一種用于出砂油氣藏吞吐生產的智能調控防砂篩管，包括由內向外依次設置的基管、內層擋砂介質、內層轉向導流筒、外層擋砂介質總成和外層轉向導流筒。本發明的用于出砂油氣藏吞吐生產的智能調控防砂篩管，通過增設內層轉向導流筒、外層擋砂介質總成和外層轉向導流筒，依靠篩管內、外流體壓力差實現外層擋砂介質總成的自動旋轉以及定位，進而根據注入蒸汽或開采的需要實現內層擋砂介質和外層擋砂介質的不同位置組合，能夠提高注入蒸汽效果、減輕篩管堵塞，提高防砂與開采效益。本發明還提供了一種使用上述的用于出砂油氣藏吞吐生產的智能調控防砂篩管進行吞吐井注汽、開采的工藝。

技術領域

本發明涉及石油與天然氣開發與開采行業中的防砂完井技術領域，具體是一種用于出砂油氣藏吞吐生產的智能調控防砂篩管及開采工藝。

背景技術

稠油油藏、儲氣庫等在開發或生產過程中常存在地層砂從儲層中產出的現象，地層出砂將會造成稠油井、儲氣庫注采井產量低、注蒸汽（或注天然氣或注聚合物等）困難等一系列問題產生，進行防砂作業是現場常用的應對措施。機械篩管防砂作為一種應用廣泛的防砂工藝，在稠油井、儲氣庫注采井的防砂作業中也常常得以應用。稠油井在開發過程中常使用蒸汽吞吐開發工藝，即存在由油井內向地層中注汽、由地層向井內開采流體的交變工況。類似的，儲氣庫注采井、注聚合物井、注水井、泡沫吞吐井等吞吐井均存在相似復雜工況，傳統機械篩管在吞吐井的應用過程中仍存在以下問題：（1）在上一輪次蒸汽吞吐后，擋砂介質被產出流體攜帶的地層砂、泥質等堵塞，導致擋砂介質的滲透率大大降低，由于擋砂介質的擋砂精度固定，因此會造成下一輪次蒸汽吞吐時難以注入蒸汽，嚴重影響油井的生產。（2）由于擋砂介質的擋砂精度單一，因此在開采時無法兼顧擋砂與產量，還會造成擋砂介質的堵塞較快，防砂有效期短，導致吞吐井整體開發效益差。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足，提供一種用于出砂油氣藏吞吐生產的智能調控防砂篩管，通過增設內層轉向導流筒、外層擋砂介質總成和外層轉向導流筒，依靠篩管內、外流體壓力差實現外層擋砂介質總成的自動旋轉以及定位，進而根據注入蒸汽或開采的需要實現內層擋砂介質和外層擋砂介質的不同位置組合，以提高注入蒸汽效果、減輕篩管堵塞，提高防砂與開采效益。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種用于出砂油氣藏吞吐生產的智能調控防砂篩管，包括由內向外依次設置的基管、內層擋砂介質、內層轉向導流筒、外層擋砂介質總成和外層轉向導流筒；

所述基管上設有導流孔；

所述內層擋砂介質與基管固定連接，沿所述內層擋砂介質的周向，所述內層擋砂介質包括交替布置的內層高精度擋砂部分和內層低精度擋砂部分，每個所述內層高精度擋砂部分或內層低精度擋砂部分對應的圓心角為360°/n，n為非零偶數；

所述內層轉向導流筒與基管固定連接，所述內層轉向導流筒上設有轉向導流機構Ⅰ；在同一水平面上，所述轉向導流機構Ⅰ沿內層轉向導流筒的周向間隔均布有n個，所述轉向導流機構Ⅰ包括凸塊Ⅰ、單向閥Ⅰ；所述凸塊Ⅰ固設在內層轉向導流筒的外圓面上，所述凸塊Ⅰ的內部設有導流通道Ⅰ，所述凸塊Ⅰ上設有徑向流通口Ⅰ和切向導流口Ⅰ，所述徑向流通口Ⅰ沿內層轉向導流筒的徑向朝外設置，所述切向導流口Ⅰ沿內層轉向導流筒的切向朝右設置，所述徑向流通口Ⅰ和切向導流口Ⅰ均通過導流通道Ⅰ與內層轉向導流筒的內部連通，所述單向閥Ⅰ用于使徑向流通口Ⅰ向導流通道Ⅰ單向導通；