用于油气开采中油砂分离的防砂管

摘要

本发明提供了一种用于油气开采中油砂分离的防砂管，防砂套固定于基管上，基管上均匀分布有渗流孔眼，防砂套由内向外依次由内保护罩、过滤层和外保护罩焊接而成；所述内、外保护罩分别开设有若干流通孔；所述过滤层的滤网由1～4层的泡沫镍或泡沫镍合金材料制作而成。本发明的防砂管的防砂效果较好、构造工艺较简单、使用寿命较长、成本较低，可在油井中实现有效、长期的防砂。

说明书

技术领域

本发明涉及用于分离液--固两相的装置，特别涉及一种用于油气开采中 油砂分离的防砂管。

背景技术

在油气井开发过程中，地层砂会随着油气流动而进入井筒，导致井筒卡 泵、砂埋等复杂情况，影响油气井的正常生产。防砂筛管就是用来防止地层砂 进入井筒，控制地层出砂的机械式过滤工具。目前，机械防砂使用的筛管主要 有：预充填筛管、绕丝筛管、金属纤维纺砂筛管、割缝筛管等。这些筛管或者 造价较高，或者防砂时间短，或者易损坏、或者防砂效果不理想。防砂筛管的 质量和寿命对油气井产量和寿命都有直接影响，一旦防砂失效，轻则影响油气 井的正常生产，重则导致油井报废。而且这些筛管所用的过滤材料几乎都是几 层烧结而成、平面结构的不锈钢金属网，工艺比较繁琐，构造相对复杂，而且 地层中的黏土很容易附着在滤网表面严重堵塞了网孔，且黏土附着在网眼上不 易随液体流出，导致体系渗透率大幅下降，渗透率不到40％。

发明内容

本发明旨在提供一种防砂效果较好、构造工艺较简单、使用寿命较长、成 本较低的防砂筛管，可在油井中实现有效、长期的防砂。本发明的实现方案如 下：

用于油气开采中油砂分离的防砂管，基管在防砂套内侧，防砂套固定于基管上， 基管上均匀分布有渗流孔眼，防砂套由内向外依次由内保护罩、过滤层和外保 护罩焊接而成，焊接方式可以是激光焊接、填料焊接或者氩弧焊接；所述内、 外保护罩分别开设有若干流通孔；所述过滤层的滤网由1～4层的泡沫镍或泡沫 镍合金材料制作而成。

实验表明，滤网所用的泡沫金属材料，其孔密度为30～120PPI，厚度为2.0～ 10mm，金属的体密度在1～3g/cm³的效果较好。

为提升渗透率及有效防砂，同时也降低砂管成本，滤网材料层由内到外依 次是高孔密度泡沫金属材料和低孔密度泡沫金属材料。所述的高孔密度泡沫金 属的孔密度优选75～120PPI，所述的低孔密度泡沫金属的孔密度优选30～70 PPI。

为提高防砂效果，滤网的表面为波纹状、平面状、或者具有均匀的凸点； 砂套的内、外保护罩上开设的流通孔为圆孔、方孔或桥型孔。

本发明防砂管的防砂功能由泡沫金属过滤层和保护罩共同完成。与现有的 防砂管相比，本发明的防砂管采用具有三维网状结构的泡沫镍或镍合金做过滤 层的滤网材料，具备立体防砂效果，使防砂管的挡砂性能好、渗透率大、精度 高，周期长。本发明的滤网表面为波纹状、平面状、或者具有均匀的凸点的特 殊构造，增大了基管与过滤层的空间，加快了石油的入流速度。

附图说明

图1本发明实施例1的防砂管的横截面结构示意图

图2本发明实施例1的防砂管的外保护罩上过流孔形状示意图

图3本发明实施例1的防砂管的滤网示意图

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种防砂管，从内到外依次由基管1、内保护罩2、过滤层3、 外保护罩4组成，其中内保护罩、过滤层和外保所罩依次焊接而成的防砂套固 定于基管的外侧。基管1上均匀分布有渗流孔眼，如图2所示外保护罩4上开 有若干圆形流通孔6，内保护罩2上开有相同的流通孔。

取出过滤层的滤网，如图3所示，滤网的表面有均匀的凸点5，由4层不同 孔密度的泡沫镍，由内向外分别是泡沫镍7、8、9和10叠加制作而成，其中最 内侧的泡沫镍材料7，其孔密度为110PPI，厚度为2.0mm，镍金属的体密度1.5 g/cm³；中间两层的泡沫镍材料8和9孔密度分别为95PPI和75PPI，厚度分别 为2.0mm和2.5mm，镍金属的体密度分别为1.8g/cm³和2.0g/cm³；最外侧的 泡沫镍材料10，其孔密度为35PPI，厚度为3.0mm，镍金属的体密度2.0g/cm³。

实施例2

与实施例1结构基本相同的防砂管，只是滤网有区别，其表面呈波纹状， 且滤网是由1层泡沫镍铁合金材料制作而成，其孔密度为95PPI，厚度为2.5mm， 镍铁合金的体密度2.0g/cm³。

实施例3

与实施例1结构基本相同的防砂管，但防砂套的内、外保护罩上开的流通 孔是方孔；滤网的表面有均匀凸点，且由2层泡沫金属材料制作而成，内层为 泡沫镍，其孔密度为75PPI，厚度为3.0mm，镍金属的体密度2.0g/cm³；外层 为泡沫镍铁合金，其孔密度为55PPI，厚度为3.0mm，镍铁合金的体密度2.0 g/cm³。