防砂篩管是為了解決油氣井開發(fā)中油氣井出砂問題和水平井組不射孔開發(fā)問題而研發(fā)的產(chǎn)品。目前常用的防砂篩管有:激光割縫防砂篩管骂束、打孔篩管苛谷、金屬棉防砂篩管辅鲸、TBS防砂篩管、螺旋篩管腹殿、V縫自潔防砂篩管以及彈性防砂篩管等
與目前國內(nèi)外水平井使用的完井方式相比独悴,各油田水平井產(chǎn)要是以篩管、打孔襯管锣尉、射孔三種完井方式為主刻炒。由于絕大多數(shù)水平井是砂巖油藏和稠油油藏,稠油防砂問題是水平井開發(fā)的主要矛盾之一自沧,因此以篩管完井占主導(dǎo)地位坟奥。
用于防砂完井防砂的篩管主要有:
金屬棉篩管、TBS篩管割縫篩管拇厢、彈性篩管爱谁、螺旋篩管、V縫自潔防砂篩管孝偎。
一访敌、篩管防砂完井的發(fā)展歷程及性能評價(jià):
1、1996年以前
防砂完井技術(shù)試驗(yàn)階段衣盾,主要以金屬棉篩管完井防砂為主寺旺。
金屬棉篩管防砂完井后井眼尺寸小,不利于注汽熱采势决、采油生產(chǎn)和后期作業(yè)阻塑。防砂材料強(qiáng)度不足、不均勻果复,容易堵塞和損壞(擊穿)陈莽。
2、1996~2002年間
開發(fā)并應(yīng)用了TBS篩管据悔。TBS篩管是以打孔套管為基管传透,將金屬纖維過濾單元燒結(jié)在基管上,單層管結(jié)構(gòu)极颓,內(nèi)徑大朱盐,可防細(xì)砂,解決了金屬棉篩管內(nèi)徑小菠隆、堵塞和強(qiáng)度低的問題兵琳。
TBS篩管存在問題:過濾單元易脫落狂秘、加工工藝性差。
3躯肌、2002年以后
由于機(jī)械加工工藝的進(jìn)步者春,割縫篩管加工成本降低,近幾年來在遼河油田應(yīng)用的最多清女,主要適用于粗砂钱烟、分選性好的油藏。
存在問題:不能防止細(xì)砂嫡丙,縫隙易沖蝕變大拴袭、縫型為單一直縫抗壓強(qiáng)度低。
4曙博、2005年以后
割縫篩管防砂完井技術(shù)推廣應(yīng)用階段和彈性篩管現(xiàn)場試驗(yàn)階段拥刻。
高強(qiáng)度彈性篩管進(jìn)入現(xiàn)場,顯示出明顯的優(yōu)勢父泳。
解決了TBS過濾單元脫落的問題般哼,防砂材料采用彈性金屬纖維,滲透性能好惠窄,抗堵塞性能高蒸眠,擴(kuò)大了防砂范圍。
目前水平井最主要的防砂完井篩管是彈性篩管和割縫篩管睬捶。
目前水平井篩管完井方式主要有兩種:
A黔宛、95/8″套管內(nèi)懸掛7″篩管。
B擒贸、7″套管下接7″篩管,上部固井觉渴。
二介劫、完井篩管多樣化技術(shù)
1、割縫篩管
割縫篩管是在套管或油管管體上切割出細(xì)縫案淋,將地層砂擋在篩管之外實(shí)現(xiàn)防砂座韵,其結(jié)構(gòu)簡單、成本低踢京,可用于水平井等彎曲井眼的完井和防砂誉碴,但存在如下問題:
1、受加工工藝影響瓣距,不能加工成梯縫黔帕,自潔能力差。適應(yīng)于泥質(zhì)含量較少的水平井防砂完井蹈丸。
2成黄、縫寬最小可以加工到0.20mm呐芥,如果小于0.20mm,滲流能力會(huì)受到影響奋岁。通常設(shè)計(jì)縫寬0.3mm~0.4mm思瘟,主要適用于粒度中值較大的砂巖地層。
3闻伶、過流面積為管體表面積的1.1%~2.7%滨攻,如果割縫數(shù)量增多,會(huì)降低管體的強(qiáng)度蓝翰。
4铡买、由于割縫后存在應(yīng)力集中,整體強(qiáng)度低霎箍,不適應(yīng)于深井應(yīng)用奇钞。
割縫篩管相片及技術(shù)指標(biāo):
1、強(qiáng)度:抗壓強(qiáng)度為套管45.6%漂坏;
2景埃、過流面積:管體表面的1%~2.7%;
3顶别、高溫腐蝕:350 ℃時(shí)PH 2~12谷徙;
4、防砂粒徑:0.2mm以上驯绎,分選性要求高完慧;
5、篩管尺寸:外徑Φ177.8mm剩失,內(nèi)徑Φ159.42mm屈尼,便于施工作業(yè);
2拴孤、彈性篩管
高強(qiáng)度彈性篩管以單層厚壁API 標(biāo)準(zhǔn)套管做基管脾歧,將防砂過濾單元通過焊接安裝到基管的階梯孔里,形成單層管的整體防砂結(jié)構(gòu)演熟。特殊彈性纖維防砂材料具有自我解堵的能力鞭执,防砂粒徑可以根據(jù)需要調(diào)整,能夠防住較細(xì)的地層砂芒粹,最小可以防到0.1mm兄纺,篩管整體強(qiáng)度高,防砂效果好化漆。
彈性篩管相片及技術(shù)指標(biāo):
1估脆、強(qiáng)度:拉力80t完好;彎曲22°完好获三;扭轉(zhuǎn)130°/m焊口完好旁蔼;抗壓強(qiáng)度為套管90 %锨苏;過濾單元抗壓強(qiáng)度40MPa。
2棺聊、過流面積:管體表面的6%伞租。
3、高溫腐蝕:350 ℃時(shí)PH 2-12限佩。
4葵诈、防砂粒徑:0.1mm以上,立體網(wǎng)狀可調(diào)祟同,不易堵作喘,分選性要求低。
5晕城、篩管尺寸:外徑Φ177.8mm泞坦,內(nèi)徑Φ159.42mm,便于施工作業(yè)砖顷。
3贰锁、燒結(jié)濾網(wǎng)篩管
它由基管、保護(hù)套和過濾層組成滤蝠,過濾層由燒結(jié)濾網(wǎng)構(gòu)成豌熄,過流面積大、強(qiáng)度高物咳,耐腐蝕和防堵能力強(qiáng)锣险。
1、過濾層采用不同目數(shù)的多層不銹鋼金屬篩網(wǎng)高溫?zé)Y(jié)而成览闰,真空燒結(jié)工藝強(qiáng)度高芯肤。
2、過濾層多層控制焕济,擋砂精度高
3纷妆、擋砂控制層采用特殊網(wǎng)線編制型式,具有不易堵塞晴弃、抗變形能力強(qiáng)的特點(diǎn)。
燒結(jié)濾網(wǎng)篩管相片及技術(shù)指標(biāo):
1逊拍、強(qiáng)度:打孔套管做基管上鞠,整體強(qiáng)度為套管的95%,
2芯丧、過流面積:管體表面的20%芍阎,滲透率:>60μm2
3、高溫腐蝕:350 ℃時(shí)PH 2-12缨恒。
4谴咸、防砂粒徑:0.1mm以上轮听,特殊網(wǎng)線編制不易堵塞、抗變形能力強(qiáng)
5岭佳、篩管尺寸:外徑Φ184mm血巍,相對較大;內(nèi)徑Φ147.09mm珊随,相對較小
4述寡、螺旋篩管
其基本結(jié)構(gòu)與燒結(jié)網(wǎng)式篩管相似,但保護(hù)套采用拉伸沖壓并螺旋布置的立體縫隙叶洞,油井產(chǎn)液從立體縫隙繞流進(jìn)入篩管鲫凶,可以有效避免流體對過濾層的直接沖蝕破壞,延長篩管的使用壽命衩辟,適用于高液量含砂生產(chǎn)井螟炫。
螺旋篩管相片及技術(shù)指標(biāo):
1、強(qiáng)度:打孔套管艺晴,強(qiáng)度為套管的95%
2昼钻、過流面積:管體表面的10%
3、高溫腐蝕:350 ℃時(shí)PH 2-12财饥。
4换吧、防砂粒徑:0.1mm以上,特殊網(wǎng)線編制具有不易堵塞钥星、抗變形能力強(qiáng)
5沾瓦、篩管尺寸:外徑Φ188mm,相對較大谦炒;內(nèi)徑Φ147.09mm贯莺,相對較小
5、V縫自潔防砂篩管
通過在基管上銑出矩形槽宁改,將一組有一定錐度的不銹鋼濾片焊接在矩形槽內(nèi)缕探,形成一組梯形縫隙,具有自潔功能还蹲。適用于低滲爹耗、泥質(zhì)含量高、細(xì)粉砂油藏谜喊。
V縫自潔防砂篩管相片及技術(shù)指標(biāo):
1潭兽、強(qiáng)度:打孔套管做基管,強(qiáng)度為套管的90%斗遏,過濾單元山卦,抗內(nèi)壓:25MPa,抗外壓:38MPa诵次。
2账蓉、過流面積:管體表面的13%枚碗。
3、高溫腐蝕:350 ℃時(shí)PH 2-12铸本。
4肮雨、防砂粒徑:0.05mm以上, V縫自潔归敬。
5酷含、篩管尺寸:外徑Φ177.8mm,內(nèi)徑Φ159.42mm汪茧,便于施工作業(yè)椅亚。