一种高通量滤砂管防砂配套管柱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高通量滤砂管防砂配套管柱，包括封隔器、转换接箍、高通量滤砂管和延时自锁阀门或丝堵，转换接箍连接封隔器设置于高通量滤砂管后端，延时自锁阀门或丝堵设置于高通量滤砂管的前端；所述高通量滤砂管由高通量滤砂单元通过双公反扣接箍首尾顺次连接，双公反扣接箍中间外表面处设置有耐高温可捣碎扶正器，可碎托座设置在双公反扣接箍外表面的耐高温可捣碎扶正器与高通量滤砂单元之间。本发明所述的耐高温可捣碎扶正器，可保证高通量滤砂管处于井筒中央位置，使地层液由井筒向滤砂器内均匀供液，同时减少了下井过程中井筒对滤砂器的磨损，确保了下井成功率，并且易于捣碎，不影响更换作业。
【专利说明】一种高通量滤砂管防砂配套管柱
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高通量滤砂管防砂配套管柱，属于油井防砂设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]我国疏松砂岩油藏分布较广，储量大，除了四川盆地外，全国的各个油气区都存在疏松砂岩油藏，如东部渤海湾盆地的孤岛油田、孤东油田、大港油田、绥中油田、秦皇岛油田、松辽盆地的辽河油田、西部准葛尔盆地的克拉玛依油田、吐玉克油田等，而油层出砂是导致此类油藏采油速度不高的主要障碍。
[0003]开采过程中由于油藏储层胶结疏松、强度低、流体的冲刷而导致射孔孔道附近或井底地带砂岩层结构被破坏，使得砂粒随流体从油层中运移进入井筒，并从中心油管一并采出，携带的地层砂硬度高，如不采取措施，将会磨损泵筒、活塞，导致泵效降低，严重时造成卡泵堵塞，迫使关井上作业措施，同时油井出砂，极易造成砂埋，砂堵及地面管汇和储油罐积砂，影响正常生产，长期严重的出砂会在套管外形成巨大的空穴，内外受力不平衡导致突发性地层坍塌，轻则造成套管变形，重则套管被错断挤毁，导致油井报废。因此防砂对于出砂油藏有着重要意义，防砂的成功与否直接关系到油藏是否能够正常开发。
[0004]目前主要的防砂措施为滤砂管防砂，包括绕丝筛管、激光割缝衬管、金属绵滤砂管、普通石英砂滤砂管等配套管柱。绕丝筛管造价高，通常为割缝衬管的2 - 3倍，柔韧性差，尤其不适合水平井；割缝衬管适于中一粗地层砂，耐腐蚀性差，缝隙尺寸受腐蚀而增大，使防砂有效期缩短；金属绵滤砂管造价较高，易脱落而被挤出过滤孔，造成防砂失效；普通的石英砂滤砂管脆性强，而且随着生产时间延长，滤砂管周围易被粉质地层砂堵死，导致产能下降，有效期短，而且下井过程中，由于中心管尾部由丝堵密封，滤砂管内外产生的压力容易挤碎滤砂管。以上措施挡住砂的同时，也减少了油井采液量，大大降低了油井采液强度、影响原油产量。
[0005]改进措施有高压充填，利用封隔充填一体化工具连接割缝衬管下入井内，割缝衬管对准油层部位，选择一定排量和一定压力，利用携砂液把充填砂携带入地层，在井筒周围形成一定厚度的充填砂体，接着进行施工参数调整，使充填砂在井筒环空内沉积，完成油套环空充填。该方法有利于产液，提高了地层流体进入井筒的速度，但是流体通过滤砂器的速度仍受制约，且割缝衬管易积砂堵塞。而对于疏松砂岩油藏，地层流体进入井筒的速度还可以通过高压充填石英砂、压裂酸化等增产技术提高，但是影响采出液的制约步骤往往是流体通过滤砂器的速度。
[0006]在稠油热采防砂中，注蒸汽温度高达250?350°C，套管温度会高达250?300°C。稠油热采的主要形式是蒸汽吞吐和蒸汽驱，蒸汽的注入使得滤砂管产生热应力和破坏力，在持续高温和轴向拉应力作用下，产生疲劳裂纹和压缩变形，有的滤砂管如普通石英砂滤砂管耐温程度远远低于热采温度，用于高温热采会造成滤砂管损坏，因此普通石英砂滤砂管根本不能用于热采井防砂。
[0007]水平井防砂技术:随着油田开发技术的不断发展，开发水平井是减少油田开发成本，减少占用耕地面积，便于集中管理，提高油田管理水平及增油上产的重要措施，是滩海油田和海上油田重要开发措施，由于水平井井身垂直部分至油层处经造斜按一定弧度弯曲，射孔套管是水平伸向油层，横穿油层，射孔井段长，进行防砂更加困难，普通石英砂滤砂管由于脆性，下井过程中很难通过造斜的弧度弯曲，不能用于水平井防砂；其他滤砂管如绕丝滤砂管、金属棉滤砂管外径比较大，更换滤砂比较困难，斜向一拔容易断裂或根本拔不出来，造成油井大修或报废；给油田造成巨大经济损失。
【发明内容】
[0008]本发明针对现有技术的不足，提供一种适用于直井、水平井或斜井等多种井况，包括上述多种井况的稠油热采井的高通量滤砂管防砂配套管柱。
[0009]一种高通量滤砂管防砂配套管柱，包括封隔器、转换接箍、高通量滤砂管和延时自锁阀门或丝堵，转换接箍连接封隔器设置于高通量滤砂管后端，延时自锁阀门或丝堵设置于高通量滤砂管的前端；
[0010]所述高通量滤砂管由高通量滤砂单元通过双公反扣接箍首尾顺次连接，双公反扣接箍中间外表面处设置有耐高温可捣碎扶正器，可碎托座设置在双公反扣接箍外表面的耐高温可捣碎扶正器与高通量滤砂单元之间；
[0011]上述高通量滤砂单元包括滤砂器、双母扣带孔中心油管，所述滤砂器为环柱状，双母扣带孔中心油管外环套滤砂器，双母扣带孔中心油管和滤砂器之间设置有柔性密封胶或橡胶件；双母扣带孔中心油管的外表面、滤砂器的内表面、柔性密封胶或橡胶件围成环状的过油缝隙，双母扣带孔中心油管的管壁上设置有过油孔。
[0012]所述延时自锁阀门为环柱状金属管，外径与双母扣带孔中心油管外径相同，延时自锁阀门前端外侧设置外螺纹，延时自锁阀门中部设置三角喉口，下部设置底物储存室，存放底物，底物储存室内径小于延时自锁阀门内径；底物储存室与三角喉口之间留有两个孔径5?12mm的过液孔隙。
[0013]根据本发明优选的，还包括设置于高通量滤砂管和延时自锁阀门之间的尾管，该结构适用于直井。
[0014]根据本发明优选的，所述的双母扣带孔中心油管的两端管壁内侧设置有内螺纹，双公反扣接箍的两端管壁外侧设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相啮合，双公反扣接箍的外径与双母扣带孔中心油管的外径尺寸相同。
[0015]根据本发明优选的，所述的双母扣带孔中心油管为金属管。
[0016]根据本发明优选的，所述的滤砂器为环氧树脂石英砂滤砂器、酚醛树脂石英砂滤砂器、氰酸酯树脂石英砂滤砂器、陶瓷滤砂器或刚玉滤砂器。上述滤砂器分别适用于不同温度油井，其中环氧树脂石英砂滤砂器适用于80°C以下；酚醛树脂石英砂滤砂器适用于100°C以下；氰酸酯树脂石英砂滤砂器、陶瓷滤砂器、刚玉滤砂器适用于300°C以下，可用于稠油热米井。
[0017]根据本发明优选的，所述的滤砂器长度为0.5?3m，每根双母扣带孔中心油管外环套3?6个滤砂器，相邻滤砂器之间、滤砂器与可碎托座之间采用柔性密封胶或橡胶件连接。
[0018]根据本发明优选的，所述的可碎托座与耐高温可捣碎扶正器之间无缝连接。[0019]根据本发明进一步优选的，所述的可碎托座与耐高温可捣碎扶正器由弹性水泥制成。弹性水泥为购自常州固邦复合材料科技有限公司；该结构可用于支撑滤砂器并密封滤砂器与双母扣带孔中心油管的环形空间。
[0020]根据本发明优选的，所述的过油缝隙宽度为I?5mm。
[0021]根据本发明优选的，所述的过油孔的孔径为8?12mm。
[0022]根据本发明优选的，所述的柔性密封胶为有机硅密封胶、聚氨酯密封胶、聚丙烯酸脂密封胶中的一种或两种。密封胶可选择单组份和双组份，使用时可采用单一种类的密封胶连接不同部分，也可采用不同种类的密封胶连接不同部位。
[0023]根据本发明进一步优选的，所述高通量滤砂单元前端的滤砂管与双母扣带孔中心油管之间采用止水胶滑动延时密封。止水胶遇水膨胀，可以密封高通量滤砂单元前端滤砂管与双母扣带孔中心油管之间的缝隙，从而防止地层流体通过此处渗漏出过油缝隙。
[0024]根据本发明优选的，所述的橡胶件为氟橡胶或有机硅橡胶。氟橡胶适用于350°C以下；有机硅橡胶适用于200°C以下，可用于稠油热采井。
[0025]根据本发明优选的，所述延时自锁阀门的底物储存室高度为10?25cm，底物储存室内填装有厚度5?20cm的底物，底物为聚氨酯止水胶。聚氨酯止水胶与水可膨胀堵塞过液孔隙，聚氨酯止水胶为普通市售产品，如山泉牌PM系列止水胶。
[0026]有益效果
[0027]1、本发明通过在滤砂器和双母扣带孔中心油管之间设置过油缝隙，从而增加了滤砂器的有效过油面积，同等防砂粒径下，过油速度高于其他防砂方式，提高了采油速度，同等采液强度下，未留过油缝隙的滤砂器因外部所受压力不均匀更易损坏；而且设置的过油缝隙可有限排砂，使细粉砂通过滤砂器后可随地层流体从双母扣带孔中心油管排出，防排结合，提高了采液速度与液量，克服了现有技术滤砂器紧贴中心油管减少了过油面积和滤砂器、滤砂器与中心油管之间的缝隙细粉砂堵塞降低采油效率的弊端；
[0028]2、本发明所述的耐高温可捣碎扶正器，可保证高通量滤砂管处于井筒中央位置，使地层液由井筒向滤砂器内均匀供液，同时减少了下井过程中井筒对滤砂器的磨损，确保了下井成功率，并且易于捣碎，不影响更换作业；
[0029]3、本发明所述可碎托座，可支撑滤砂器并封堵滤砂器与中心油管之间的环形空间，需重新更换作业时，可碎托座易破碎、易从金属管上脱落，确保双母扣带孔中心油管顺利拔出，滤砂器、可碎托座、耐高温可捣碎扶正器脱落后，留在井筒中，可一起钻碎由钻井液带出，避免油井大修；可碎托座与耐高温可捣碎扶正器之间采用无缝连接，减少了防砂配套管柱无效过油环柱面积，间接增加了滤砂管防砂配套管柱有效长度；
[0030]4、本发明可碎托座与耐高温可捣碎扶正器由弹性水泥制成，弹性水泥具有良好的耐腐蚀性、超强的拉伸及抗弯特性，克服了传统水泥脆性大的特点。制成的可碎托座与耐高温可捣碎扶正器封堵性能好，减小了渗漏隐患，同时具有良好的弹性和柔韧性，可以适应油井内部不同温度条件，进行一定的扩展和收缩而不会发生开裂，提高了下井成功率；
[0031]5、本发明相邻两滤砂器之间，滤砂器与可碎托座之间采用柔性密封胶或橡胶件连接，下井过程中，滤砂器与双母扣带孔中心油管之间可以相对滑动，从而补偿下井过程中金属材质的双母扣带孔中心油管与滤砂器因热膨胀的差异而产生的轴向拉应力，避免了因热膨胀系数不同，造成高通量滤砂管下井过程中，温度变化而造成的的损坏；同时滤砂器和双母扣带孔中心油管之间设置有I?5_的过油缝隙，使得高通量滤砂管柔韧性增加，解决了高通量滤砂管搬运和下井过程中易弯曲造成折裂的问题，适用于高温热采水平井或斜井等多种井况；
[0032]6、本发明所述的转换接箍外径与双母扣带孔中心油管外径相同，使得整套管柱外径相同，作业拔出中心油管时不会造成卡砂，钩挂井筒壁等问题，且反扣设计易于双母扣带孔中心油管的拔出；
[0033]7、本发明采用氰酸酯树脂石英砂滤砂器、陶瓷滤砂器或刚玉滤砂器，使用橡胶件密封连接时，橡胶件为氟橡胶或有机硅橡胶，组成的高通量滤砂管防砂配套管柱耐高温，适用于稠油热采井防砂；
[0034]8、本发明设置的延时自锁阀门外径与双母反扣中心油管外径相同，不影响双母扣带孔中心油管的拔出；底物储存室上部留有的过液孔隙，可以使井筒内流体在滤砂管下井过程中进入双母扣带孔中心油管，减少高通量滤砂管下井过程中井筒中原油尤其是冷的稠油，堵塞滤砂器，造成滤砂器内外压差过大而破裂；底物储存室内置底物为聚氨酯止水胶，遇水延时溶胀后，可在下井作业完成后封住上部过液孔隙，避免井筒油、水和砂混合液进入双母扣带孔中心油管，造成防砂失效；储存室内径小于阀门内径，限制止水胶溶胀方向，顶部的三角喉口使止水胶固定于管径之中，不进入带孔中心管，保证了封堵效率和强度。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1是高通量滤砂管配套管柱剖面示意图；
[0036]图2是高通量滤砂管配套管柱A-A剖面示意图；
[0037]图3是高通量滤砂管配套管柱耐高温可捣碎扶正器结构示意图；
[0038]图4是高通量滤砂管配套管柱自锁阀门结构示意图；
[0039]图5是高通量滤砂管配套管柱水平井示意图；
[0040]图6是高通量滤砂管配套管柱直井示意图；
[0041]其中:1、滤砂器，2、双母扣带孔中心油管，3、柔性密封胶或橡胶件，4、可碎托座，5、双公反扣接箍，6、耐高温可捣碎扶正器，7、止水胶，8、过油孔，9、过油缝隙，10、过油孔，11、底物储存室，12、三角喉口，13、延时自锁阀门或丝堵，14、转换接箍，15、抽油杆，16、油管，17、套管，18、抽油泵，19、封隔器，20尾管。
【具体实施方式】
[0042]下面结合说明书附图对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。
[0043]实施例1
[0044]一种适用于高温热采水平井的高通量滤砂管防砂配套管柱，包括封隔器19、转换接箍14、高通量滤砂管和丝堵13，转换接箍14连接封隔器19设置于高通量滤砂管后端，丝堵13设置于高通量滤砂管的前端；
[0045]所述高通量滤砂管由高通量滤砂单元通过双公反扣接箍5首尾顺次连接,双公反扣接箍5中间外表面处设置有耐高温可捣碎扶正器6，可碎托座4设置在双公反扣接箍5外表面的耐高温可捣碎扶正器6与高通量滤砂单元之间；
[0046]上述高通量滤砂单元包括滤砂器1、双母扣带孔中心油管2，所述滤砂器I为环柱状，双母扣带孔中心油管2外环套滤砂器1，双母扣带孔中心油管2和滤砂器I之间设置有橡胶件3 ;双母扣带孔中心油管2的外表面、滤砂器I的内表面、橡胶件3围成环状的过油缝隙9，双母扣带孔中心油管2的管壁上设置有过油孔8。
[0047]所述的双母扣带孔中心油管2的两端管壁内侧设置有内螺纹，双公反扣接箍5的两端管壁外侧设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相啮合，双公反扣接箍5的外径与双母扣带孔中心油管2的外径尺寸相同；所述的双母扣带孔中心油管2为金属管。
[0048]所述的滤砂器I为氰酸酯树脂石英砂滤砂器。
[0049]所述的滤砂器I长度为lm，每根双母扣带孔中心油管外环套3个滤砂器，相邻滤砂器I之间，滤砂器I与可碎托座4之间，采用橡胶件3连接。
[0050]所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6之间无缝连接。所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6由弹性水泥制成，弹性水泥购自常州固邦复合材料科技有限公司，用于支撑滤砂器I并密封滤砂器I与双母扣带孔中心油管2的环形空间。
[0051]所述的过油缝隙9宽度为5mm,过油孔8的孔径为12mm。
[0052]所述的橡胶件3为氟橡胶，氟橡胶购自衡水环宇橡塑有限公司。
[0053]高温热采水平井在正常工作中，由抽油杆15、油管16、套管17和抽油泵18组成抽油管柱，由封隔器19、滤砂器1、双母扣带孔中心油管2、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6、丝堵13组成高通量滤砂管防砂配套管柱，两大部分是可分离的，油层流体依次进入防砂配套管柱的滤砂器1、过油缝隙9，过油孔8，最后进入双母扣带孔中心油管2，并通过抽油管柱采出地层，地层砂粒及颗粒物则被阻挡留在滤砂器I外侧。当防砂配套管柱堵塞或防砂效果不理想时，需要更换或安装新的防砂配套管柱，首先起出抽油管柱的抽油杆15、油管16和抽油泵18，然后抽出双母扣带孔中心油管2，再用大修作业机的钻头把失效的防砂配套管柱磨碎，包括滤砂器1、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6，碎屑随钻井液携带出地面，然后将将新的防砂配套管柱连接在修井管柱上，下到油层的设计位置，起出修井管柱即完成更换高通量滤砂管防砂配套管柱的任务。
[0054]实施例2
[0055]一种适用于高温热采直井的高通量滤砂管防砂配套管柱，包括封隔器19、转换接箍14、高通量滤砂管、尾管20和丝堵13，转换接箍14连接封隔器19设置于高通量滤砂管后端，丝堵13通过尾管20与高通量滤砂管的前端相连通；
[0056]所述高通量滤砂管由高通量滤砂单元通过双公反扣接箍5首尾顺次连接，双公反扣接箍5中间外表面处设置有耐高温可捣碎扶正器6，可碎托座4设置在双公反扣接箍5外表面的耐高温可捣碎扶正器6与高通量滤砂单元之间；
[0057]上述高通量滤砂单元包括滤砂器1、双母扣带孔中心油管2，所述滤砂器I为环柱状，双母扣带孔中心油管2外环套滤砂器1，双母扣带孔中心油管2和滤砂器I之间设置有橡胶件3 ;双母扣带孔中心油管2的外表面、滤砂器I的内表面、橡胶件3围成环状的过油缝隙9，双母扣带孔中心油管2的管壁上设置有过油孔8。
[0058]所述的双母扣带孔中心油管2的两端管壁内侧设置有内螺纹，双公反扣接箍5的两端管壁外侧设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相啮合，双公反扣接箍5的外径与双母扣带孔中心油管2的外径尺寸相同；所述的双母扣带孔中心油管2为金属管。
[0059]所述的滤砂器I为刚玉滤砂器。[0060]所述的滤砂器I长度为0.5m，每根双母扣带孔中心油管外环套6个滤砂器，相邻滤砂器I之间，滤砂器I与可碎托座4之间，采用橡胶件3连接。
[0061]所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6之间无缝连接。所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6由弹性水泥制成，弹性水泥购自常州固邦复合材料科技有限公司，用于支撑滤砂器I并密封滤砂器I与双母扣带孔中心油管2的环形空间。
[0062]所述的过油缝隙9宽度为Imm,过油孔8的孔径为8mm。
[0063]所述的橡胶件3为氟橡胶，氟橡胶购自衡水环宇橡塑有限公司。
[0064]高温热采直井在正常工作中，由抽油杆15、油管16、套管17和抽油泵18组成抽油管柱，由封隔器19、滤砂器1、双母扣带孔中心油管2、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6、尾管20、丝堵13组成高通量滤砂管防砂配套管柱，两大部分是可分离的，油层流体依次进入防砂配套管柱的滤砂器1、过油缝隙9，过油孔8，最后进入双母扣带孔中心油管2，并通过抽油管柱采出地层，地层砂粒及颗粒物则被阻挡留在滤砂器I外侧。当防砂配套管柱堵塞或防砂效果不理想时，需要更换或安装新的防砂配套管柱，首先起出抽油管柱的抽油杆15、油管16和抽油泵18，然后抽出双母扣带孔中心油管2，再用大修作业机的钻头把失效的防砂配套管柱磨碎，包括滤砂器1、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6，碎屑随钻井液携带出地面，然后将将新的防砂配套管柱连接在修井管柱上，下到油层的设计位置，起出修井管柱即完成更换高通量滤砂管防砂配套管柱的任务。
[0065]实施例3
[0066]一种适用于常温水平井的高通量滤砂管防砂配套管柱，包括封隔器19、转换接箍14、高通量滤砂管和延时自锁阀门13，转换接箍14连接封隔器19设置于高通量滤砂管后端，延时自锁阀门13设置于高通量滤砂管的前端；
[0067]所述高通量滤砂管由高通量滤砂单元通过双公反扣接箍5首尾顺次连接，双公反扣接箍5中间外表面处设置有耐高温可捣碎扶正器6，可碎托座4设置在双公反扣接箍5外表面的耐高温可捣碎扶正器6与高通量滤砂单元之间；
[0068]上述高通量滤砂单元包括滤砂器1、双母扣带孔中心油管2，所述滤砂器I为环柱状，双母扣带孔中心油管2外环套滤砂器1，双母扣带孔中心油管2和滤砂器I之间设置有橡胶件3 ;双母扣带孔中心油管2的外表面、滤砂器I的内表面、橡胶件3围成环状的过油缝隙9，双母扣带孔中心油管2的管壁上设置有过油孔8。
[0069]所述延时自锁阀门13为环柱状金属管，外径与双母扣带孔中心油管2外径相同，延时自锁阀门13前端外侧设置外螺纹，延时自锁阀门13中部设置三角喉口 12，下部设置底物储存室11，存放底物，底物储存室11内径小于延时自锁阀门13内径；底物储存室11与三角喉口 12之间留有两个孔径12mm的过液孔隙。
[0070]所述延时自锁阀门的底物储存室高度为25cm，底物储存室内填装有厚度20cm的底物，底物为聚氨酯止水胶。聚氨酯止水胶为山泉牌PM系列止水胶。
[0071]所述的双母扣带孔中心油管2的两端管壁内侧设置有内螺纹，双公反扣接箍5的两端管壁外侧设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相啮合，双公反扣接箍5的外径与双母扣带孔中心油管2的外径尺寸相同；所述的双母扣带孔中心油管2为金属管。
[0072]所述的滤砂器I为氰酸酯树脂石英砂滤砂器。
[0073]所述的滤砂器I长度为lm，每根双母扣带孔中心油管外环套3个滤砂器，相邻滤砂器I之间，滤砂器I与可碎托座4之间，采用橡胶件3连接。
[0074]所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6之间无缝连接。所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6由弹性水泥制成，弹性水泥购自常州固邦复合材料科技有限公司，用于支撑滤砂器I并密封滤砂器I与双母扣带孔中心油管2的环形空间。
[0075]所述的过油缝隙9宽度为3mm，过油孔8的孔径为10mm。
[0076]所述高通量滤砂单元前端的滤砂管与双母扣带孔中心油管之间采用止水胶滑动延时密封。
[0077]所述的柔性密封胶3为双组份聚氨酯密封胶，聚氨酯密封胶购自衡水恒创建工材料有限公司。
[0078]常温水平井在正常工作中，由抽油杆15、油管16、套管17和抽油泵18组成抽油管柱，由封隔器19、滤砂器1、双母扣带孔中心油管2、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6、延时自锁阀门13组成高通量滤砂管防砂配套管柱，两大部分是可分离的，油层流体依次进入防砂配套管柱的滤砂器1、过油缝隙9，过油孔8，最后进入双母扣带孔中心油管2，并通过抽油管柱采出地层，地层砂粒及颗粒物则被阻挡留在滤砂器I外侧。当防砂配套管柱堵塞或防砂效果不理想时，需要更换或安装新的防砂配套管柱，首先起出抽油管柱的抽油杆15、油管16和抽油泵18，然后抽出双母扣带孔中心油管2，再用大修作业机的钻头把失效的防砂配套管柱磨碎，包括滤砂器1、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6，碎屑随钻井液携带出地面，然后将将新的防砂配套管柱连接在修井管柱上，下到油层的设计位置，起出修井管柱即完成更换高通量滤砂管防砂配套管柱的任务。
[0079]实施例4
[0080]一种适用于常温直井的高通量滤砂管防砂配套管柱，包括封隔器19、转换接箍14、高通量滤砂管、尾管20和延时自锁阀门13，转换接箍14连接封隔器19设置于高通量滤砂管后端，延时自锁阀门13通过尾管20与高通量滤砂管的前端相连通；
[0081]所述高通量滤砂管由高通量滤砂单元通过双公反扣接箍5首尾顺次连接,双公反扣接箍5中间外表面处设置有耐高温可捣碎扶正器6，可碎托座4设置在双公反扣接箍5外表面的耐高温可捣碎扶正器6与高通量滤砂单元之间；
[0082]上述高通量滤砂单元包括滤砂器1、双母扣带孔中心油管2，所述滤砂器I为环柱状，双母扣带孔中心油管2外环套滤砂器1，双母扣带孔中心油管2和滤砂器I之间设置有橡胶件3 ;双母扣带孔中心油管2的外表面、滤砂器I的内表面、橡胶件3围成环状的过油缝隙9，双母扣带孔中心油管2的管壁上设置有过油孔8。
[0083]所述延时自锁阀门13为环柱状金属管，外径与双母扣带孔中心油管2外径相同，延时自锁阀门13前端外侧设置外螺纹，延时自锁阀门13中部设置三角喉口 12，下部设置底物储存室11，存放底物，底物储存室11内径小于延时自锁阀门13内径；底物储存室11与三角喉口 12之间留有两个孔径5mm的过液孔隙。
[0084]所述延时自锁阀门的底物储存室高度为20cm，底物储存室内填装有厚度15cm的底物，底物为聚氨酯止水胶。聚氨酯止水胶为山泉牌PM系列止水胶。
[0085]所述的双母扣带孔中心油管2的两端管壁内侧设置有内螺纹，双公反扣接箍5的两端管壁外侧设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相啮合，双公反扣接箍5的外径与双母扣带孔中心油管2的外径尺寸相同；所述的双母扣带孔中心油管2为金属管。[0086]所述的滤砂器I为酚醛树脂石英砂滤砂器。
[0087]所述的滤砂器I长度为0.5m，每根双母扣带孔中心油管外环套3个滤砂器，相邻滤砂器I之间，滤砂器I与可碎托座4之间，采用橡胶件3连接。
[0088]所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6之间无缝连接。所述的可碎托座4与耐高温可捣碎扶正器6由弹性水泥制成，弹性水泥购自常州固邦复合材料科技有限公司，用于支撑滤砂器I并密封滤砂器I与双母扣带孔中心油管2的环形空间。
[0089]所述的过油缝隙9宽度为5mm,过油孔8的孔径为12mm。
[0090]所述高通量滤砂单元前端的滤砂管与双母扣带孔中心油管2之间采用止水胶滑动延时密封。
[0091]所述的柔性密封胶3为有机硅密封胶和聚丙烯酸脂，机硅密封胶和聚丙烯酸脂购自上海弗威胶业有限公司。
[0092]常温直井在正常工作中，由抽油杆15、油管16、套管17和抽油泵18组成抽油管柱，由封隔器19、滤砂器1、双母扣带孔中心油管2、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6、尾管20、延时自锁阀门13组成高通量滤砂管防砂配套管柱，两大部分是可分离的，油层流体依次进入防砂配套管柱的滤砂器1、过油缝隙9，过油孔8，最后进入双母扣带孔中心油管2，并通过抽油管柱采出地层，地层砂粒及颗粒物则被阻挡留在滤砂器I外侧。当防砂配套管柱堵塞或防砂效果不理想时，需要更换或安装新的防砂配套管柱，首先起出抽油管柱的抽油杆15、油管16和抽油泵18，然后抽出双母扣带孔中心油管2，再用大修作业机的钻头把失效的防砂配套管柱磨碎，包括滤砂器1、可碎托座4、耐高温可捣碎扶正器6，碎屑随钻井液携带出地面，然后将将新的防砂配套管柱连接在修井管柱上，下到油层的设计位置，起出修井管柱即完成更换高通量滤砂管防砂配套管柱的任务。
[0093]试验例I
[0094]在胜利油田某采油厂应用实施例3所述高通量滤砂管防砂配套管柱共12井次并采用对比防砂配套管柱下井11 口 ；对比防砂配套管柱采用可钻式石英砂滤砂管防砂配套管柱I井次、多层变孔滤砂管防砂配套管柱I井次、绕丝防砂配套管柱5井次、绕丝高压充填防砂2井次、压裂地填下绕丝防砂配套管柱I井次，普通滤砂管防砂配套管柱I井次等多种类型的现有机械防砂措施。
[0095]与对比防砂配套管柱相比，本实施例均优于上述防砂措施，平均日产液47.3m3，日产油3.9t，含水91.8%，动液面650.8m ;平均单井日增液13.7m3，增液幅度40.8%，井日增油2.lt，动液面上升162.lm，阶段累增油2056.3t。
[0096]试验例2
[0097]在胜利油田某采油厂使用未设置过油缝隙的滤砂管防砂配套管柱时平均日产液30m3,日产油1.6t，含水94.5%，更换实施例2所述高通量滤砂配套管柱后，累计生产40d，平均日产液72.3m3,日产油3.lt，含水95.6%，阶段累增油62.6t。
【权利要求】
1.一种高通量滤砂管防砂配套管柱，包括封隔器、转换接箍、高通量滤砂管和延时自锁阀门或丝堵，转换接箍连接封隔器设置于高通量滤砂管后端，延时自锁阀门或丝堵设置于高通量滤砂管的前端； 所述高通量滤砂管由高通量滤砂单元通过双公反扣接箍首尾顺次连接，双公反扣接箍中间外表面处设置有耐高温可捣碎扶正器，可碎托座设置在双公反扣接箍外表面的耐高温可捣碎扶正器与高通量滤砂单元之间； 上述高通量滤砂单元包括滤砂器、双母扣带孔中心油管，所述滤砂器为环柱状，双母扣带孔中心油管外环套滤砂器，双母扣带孔中心油管和滤砂器之间设置有柔性密封胶或橡胶件；双母扣带孔中心油管的外表面、滤砂器的内表面、柔性密封胶或橡胶件围成环状的过油缝隙，双母扣带孔中心油管的管壁上设置有过油孔。
2.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述延时自锁阀门为环柱状金属管，外径与双母扣带孔中心油管外径相同，延时自锁阀门前端外侧设置外螺纹，延时自锁阀门中部设置三角喉口，下部设置底物储存室，存放底物，底物储存室内径小于延时自锁阀门内径；底物储存室与三角喉口之间留有两个孔径5?12mm的过液孔隙。
3.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，还包括设置于高通量滤砂管和延时自锁阀门之间的尾管。
4.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述的双母扣带孔中心油管的两端管壁内侧设置有内螺纹，双公反扣接箍的两端管壁外侧设置有外螺纹，内螺纹与外螺纹相啮合，双公反扣接箍的外径与双母扣带孔中心油管的外径尺寸相同。
5.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述的滤砂器为环氧树脂石英砂滤砂器、酚醛树脂石英砂滤砂器、氰酸酯树脂石英砂滤砂器、陶瓷滤砂器或刚玉滤砂器。
6.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述的滤砂器长度为0.5?3m，每根双母扣带孔中心油管外环套3?6个滤砂器，相邻滤砂器之间、滤砂器与可碎托座之间采用柔性密封胶或橡胶件连接；根据本发明优选的，所述的可碎托座与耐高温可捣碎扶正器之间无缝连接。
7.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述的过油缝隙宽度为I?5mm。
8.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述的过油孔的孔径为8?12_。
9.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述的柔性密封胶为有机硅密封胶、聚氨酯密封胶、聚丙烯酸脂密封胶中的一种或两种；根据本发明进一步优选的，所述高通量滤砂单元前端的滤砂管与双母扣带孔中心油管之间采用止水胶滑动延时密封；根据本发明优选的，所述的橡胶件为氟橡胶或有机硅橡胶。
10.如权利要求1所述的高通量滤砂管防砂配套管柱，其特征在于，所述延时自锁阀门的底物储存室高度为10?25cm，底物储存室内填装有厚度5?20cm的底物，底物为聚氨酯止水胶。
【文档编号】E21B17/10GK103470229SQ201310439010
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】刘春博, 刘广友, 尚朝辉, 高聚同, 汤志强, 高莉, 严锦根, 韩玉海, 孟国栋, 王德民 申请人:山东大学, 东营市正泽环保科技有限公司