轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管

摘要

一种轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管，属于石油井下钻采工具领域。该防砂管由接箍(1)、可动隔套(2)、外部可动径向割缝筛管(3)、剖分式支撑环(4)和内部轴向割缝筛管(5)组成。该防砂管采用外部径向割缝筛管和内部轴向割缝筛管进行挡砂，外部径向割缝筛管可沿内部轴向割缝筛管作有限制的轴向移动和绕内部轴向割缝筛管的轴线作自由旋转运动，可有效地防止被防砂粒的板结，使渗油通道长期保持畅通，提高油井的开采效率。

权利要求

1.一种轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管，该防砂管由接箍(1)、可动隔套(2)、外部可动径向割缝筛管(3)、剖分式支撑环(4)和内部轴向割缝筛管(5)组成，其特征在于：两个接箍(1)分别与内部轴向割缝筛管(5)的两端相连；两个可动隔套(2)分别安装在内部轴向割缝筛管(5)的两端，可动隔套(2)既可在内部轴向割缝筛管(5)的轴肩与接箍(1)间轴向移动，又可绕内部轴向割缝筛管(5)的轴线自由旋转；外部可动径向割缝筛管(3)安装在可动隔套(2)和剖分式支撑环(4)上，外部可动径向割缝筛管(3)既可在两个接箍(1)间轴向移动，又可绕内部轴向割缝筛管(5)的轴线自由旋转；剖分式支撑环(4)安装在内轴向割缝筛管(5)的环槽内；内部轴向割缝筛管(5)分别与接箍(1)、可动隔套(2)和剖分式支撑环(4)相连。

2.如权利要求1所述的轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管，其特征在于：外部可动径向割缝筛管的缝为圆周方向的缝，沿轴向方向剖面的缝宽结构形状为从外管至内依次相连的两个外窄内宽梯形缝。

3.如权利要求1所述的轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管，其特征在于：剖分式支撑环(4)由两端带榫头半圆环和两端带榫槽的半圆环组成，安装时通过两个半圆环的榫头和榫槽对接扣紧于内部轴向割缝筛管(5)的环槽内。

说明书

轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管

技术领域

[0001] 本发明属于石油井下钻采工具领域，涉及一种轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管。

背景技术

[0002] 油井出砂是困扰疏松砂岩油藏开采的一大难题，它不仅易造成油井的减产、停产，加剧地面和井下设备的磨损，而且严重时还会造成套管的损坏和油井报废。资料报道，全世界需要防砂的油井约有40％，这个比例每年还在递增，这是因为随着油田进入特高含水开发期，采出强度越来越高，使原本不出砂的油井开始出砂，原本轻微出砂的油井开始大量出砂。如何有效地防止和控制油井出砂是各石油开采国竞相研究的课题。

[0003] 防砂是解决油井出砂问题的主要工艺措施，目前全世界约有80％的出砂油井采用机械防砂方法，机械防砂的核心部件是筛管。割缝筛管是目前国内外油田最为常用的一种防砂工具，其缝形多为矩形，即缝宽从管外至内是一致的，该种筛管易造成缝内砂粒堵塞、降低采油效率和筛管的使用寿命。单梯形缝筛管可以克服矩形缝筛管易产生砂堵的问题，但其缝口易被原油携带的微细砂粒磨损扩大，降低防砂有效期。精密复合防砂管在出细粉砂油井中得到了较好的应用，该种筛管由内打孔管、多层复合滤砂网和外保护管组成，外保护管和多层复合滤砂网被焊接在内打孔管上，其不足之处是多层复合滤砂网易被原油携带的微细砂粒堵塞，降低采油效率，堵塞后的微细砂粒难以被冲刷清理，管体的焊接处在热采油井中使用时易产生破裂损坏，该种筛管不能根据地层出砂与防砂状况自动调整外保护管及多层复合滤砂网与内打孔管间的位置，被防砂粒易板结，降低油井的开采效率。

[0004] 目前，国内外尚未见轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管的文献报道。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管，用于油井防砂。

[0006] 本发明的原理是：所发明的轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管由接箍、可动隔套、外部可动径向割缝筛管、剖分式支撑环和内部轴向割缝筛管组成。外部可动径向割缝筛管处于最外层，安装在可动隔套和剖分式支撑环上；接箍与内部轴向割缝筛管相连；可动隔套安装在内部轴向割缝筛管上；剖分式支撑环安装在内轴向割缝筛管的环槽内；内部轴向割缝筛管处于最内层，分别与接箍、可动隔套和剖分式支撑环相连。井下防砂施工作业时，要求轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管对准油层部位，该种防砂筛管采用外部径向割缝筛管和内部轴向割缝筛管进行挡砂，外部径向割缝筛管可沿内部轴向割缝筛管作有限制的轴向移动和绕内部轴向割缝筛管的轴线作自由旋转运动，可有效地防止被防砂粒的板结，使渗油通道长期保持畅通，提高油井的开采效率。

[0007] 本发明的优点如下：

[0008] 1.采用径向割缝筛管和轴向割缝筛管间隙叠加的方式进行油井防砂，使井下原油流经外径向割缝和内轴向割缝时流向产生垂直交叉变化，有利于减缓被防砂粒的堆积板结，提高油井的开采效率。

[0009] 2.外部径向割缝筛管可沿内部轴向割缝筛管作有限制的轴向移动和绕内部轴向割缝筛管的轴线作自由旋转运动，可有效地防止被防砂粒的板结，使渗油通道长期保持畅通，提高油井的开采效率。

[0010] 3.本发明的径向割缝筛管和轴向割缝筛管在缝宽方向的剖面结构形状为从管外至内依次相连的两个外窄内宽梯形缝，该种缝形结构不易产生缝内砂堵，可长期保持缝的畅通，提高油井的开采效率。

附图说明

[0011] 图1为轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管的外形结构示意图。

[0012] 图2为图1轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管的外形结构示意图中A-A位置的剖视图。

[0013] 图3为剖分式支撑环的结构示意图。

[0014] 图4为图3剖分式支撑环的结构示意图中A-A位置的剖视图。

具体实施方式

[0015] 参见图1。本发明的轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管主要由五部分组成。1是接箍，共两个，分别与内部轴向割缝筛管的两端相连，一方面用于限制可动隔套和外部可动径向割缝筛管的轴向移动范围，另一方面用于防砂作业时的安装连接作用；2是可动隔套，共两个，分别安装在内部轴向割缝筛管的两端，它们既可在内部轴向割缝筛管的轴肩与接箍间轴向移动，又可绕内部轴向割缝筛管的轴线自由旋转，用于支撑外部可动径向割缝筛管；3是外部可动径向割缝筛管，其缝为圆周方向的缝，沿轴向方向剖面的缝宽结构形状为从外管至内依次相连的两个外窄内宽梯形缝，用于挡砂和提供原油的流入通道，外部可动径向割缝筛管安装在可动隔套和剖分式支撑环上，它既可在两个接箍间轴向移动，又可绕内部轴向割缝筛管的轴线自由旋转，可有效地防止被防砂粒的板结，使渗油通道长期保持畅通，提高油井的开采效率；4是剖分式支撑环，安装在内轴向割缝筛管的环槽内，它由两个半圆环组成，采用榫头和榫槽结构扣紧于内部轴向割缝筛管的环槽内，用于支撑外部可动径向割缝筛管；5是内部轴向割缝筛管，分别与接箍、可动隔套和剖分式支撑环相连，用于挡砂和提供原油的流入通道，以及支撑外部可动径向割缝筛管。

[0016] 参见图2。本发明的轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管，外部可动径向割缝筛管处于最外层，内部轴向割缝筛管处于最内层，两者之间采用间隙叠加的方式进行防砂，使井下原油流经外径向割缝和内轴向割缝时流向产生垂直交叉变化，有利于减缓被防砂粒的堆积板结，提高油井的开采效率。

[0017] 参见图3和图4。本发明的轴向和径向割缝筛管的可动组合防砂管，剖分式支撑环由两端带榫头半圆环和两端带榫槽的半圆环组成，安装时通过两个半圆环的榫头和榫槽对接扣紧于内部轴向割缝筛管的环槽内。