防砂筛管

摘要： 常用的冲蚀试验装置无法评价筛管抗冲蚀性能及研究筛管冲蚀机理,为了达到现场防砂要求,设计与制造了全尺寸卧式浸没型筛管抗冲蚀试验装置,其具有以下特点:易于操作,便于计算机分析处理数据;密封性能良好且冲蚀条件可控,可以实现液体浸没型卧式冲蚀试验、单面冲蚀试验、全尺寸模拟冲蚀工况试验;可与电镜扫描试样协同分析,研究在腐蚀和冲蚀综合作用下试样的综合特性。通过室内模拟试验表明该装置的实验结果与海上某油田防砂井现场防砂效果保持较好的一致性,能够真实模拟防砂筛管的抗冲蚀性能、预测防砂筛管的使用寿命,具有一定的推广应用价值。

摘要： 介绍建造钻采工艺用封隔器、胶筒、密封圈及其他橡胶制品井下工具分别在油、水介质,高温高压环境下的性能评价系统;试验系统主要由油-水试验装置、高温高压试验井、拉压加载装置、防砂筛管测试装置及其他辅助系统组成;用于井下工具研发试制阶段及进入油田区块前的产品性能评价,有利于井下工具的设计研发、产品升级及环境工况使用有效性评价。

摘要： 单向阀式流入控制装置设计新颖,可完全代替冲管,克服传统防砂筛管+流入控制装置+冲管组合的不足。单向阀可以直接安装在现有的筛管中代替常规流入控制装置的喷嘴,而不需要对筛管进行任何加工,具有足够的冲洗能力。与下入冲管相比,单向阀式流入控制装置可极大缩短钻机运行时间,提高施工效率,降低成本。介绍了单向阀式流入控制装置的设计、技术原理和性能测试,分析了其现场应用情况,并针对其发展趋势提出建议:建议将其引入到砾石充填防砂完井作业中;建议将单向阀式流入控制装置的承压极限提高至34.5MPa以上,并开发一种永久式单向阀式流入控制装置,以防止储层之间横流污染。

摘要： 油井出砂后,油砂固-液混合物冲蚀完井筛管,造成筛管防砂失效。针对筛管结构复杂,室内防砂筛管冲蚀实验误差大的问题,根据金属网布筛管结构特点,使用Fluent仿真模拟软件平台建立金属网布防砂筛管三维模型,研究防砂筛管在不同冲蚀速度、冲蚀液质量分数下的速度分布、切应力分布和冲蚀速率分布。研究发现:筛管速度、切应力冲蚀速率的最大值均位于保护壳流入通道交错处所对应第一层筛网的位置;第一层筛网的最大速度是入口流速的6~7倍,平均切应力是保护壳切应力的1.2倍,平均冲蚀速率是保护壳冲蚀速率的2~3倍。结果表明,第一层筛网是主要的冲蚀破坏易损点。数值模拟仿真技术充分考虑了冲蚀速度、冲击角度和粒径3个因素对冲蚀腐蚀的影响,可以模拟长时间的防砂筛管冲蚀,准确预测出金属网布防砂筛管每层结构的冲蚀速率,可为井下防砂提供理论指导,同时也可为冲蚀寿命预测提供理论依据。

摘要： 深水防砂筛管冲蚀和选型关系到气田后续安全高效开发。为了研究小粒径砂粒穿过砾石层的筛管冲蚀和选型问题,以南海深水A气田4口生产井采气防砂工艺为例,构建了筛管孔缝物理模型,应用筛管冲蚀磨损仿真模拟方法,开展了防砂筛管冲蚀模拟,探究筛管冲蚀风险并进行筛管选型。研究结果表明:3类筛管冲蚀速率随产出砂粒径先增大后对数减小,随配产量呈二项式递增,随出砂量线性增大;相同条件下绕丝筛管的冲蚀风险最低,优质筛管次之,星孔筛管最严重;星孔筛管冲蚀严重区域主要分布在筛孔上表面,优质筛管冲蚀严重区域主要分布在筛孔内侧,绕丝筛管冲蚀严重区域主要分布在筛缝两侧;南海深水A气田选择砾石充填配套优质筛管能更好地保证长效可靠性。所得结论可为深水气田安全高效开发提供理论支撑。

摘要： 目的 防止热采井筛管损坏,延长热采井防砂有效期.方法 基于有限元理论,分别针对基管和外保护套,开展热采井优质防砂筛管在不同热应力补偿器及其安放间隔条件下的完整性研究,并开展室内实验,探究筛管在腐蚀、冲蚀共同影响下的失效规律.结果 目前现场所使用的热应力补偿器设计基本满足防砂筛管基管的力学完整性需求,但无法保证外保护套的力学完整性,无法避免筛管的热应力损坏,建议在热应力补偿器设计时应充分考虑外保护套的受力状态及变形情况.纯高流速流体冲刷对管材本体无破坏作用,却对冲蚀-腐蚀环境中腐蚀产物膜具有冲刷破坏作用,冲蚀-腐蚀迭加条件是筛管冲蚀损坏的主要因素.结论 合理的热应力补偿器加放及筛管材质选择,有利于提高筛管完整性,延长防砂有效期.

摘要： 以防砂筛管的基管材质N80钢为基体电镀镍钨合金.分析了镍钨合金镀层的微观形貌、化学成分、耐砂粒磨损性能、抗硫化氢应力腐蚀开裂性能以及高温高压腐蚀性能.结果表明,镍钨合金镀层平整、致密,厚度及元素分布均匀,具有优异的耐砂粒磨损性能和抗硫化氢应力腐蚀开裂性能,且在典型深水油气藏工况条件下,其表面形成了一层致密的钝化膜,腐蚀速率远低于N80钢基材,属于轻度腐蚀.

摘要： 针对出砂问题引起的油气井生产能力的下降和生产成本的提高,目前主要采用防砂筛管对生产井进行防砂,防砂筛管的完整性直接决定了防砂作业的有效性.因此,基于检测油管、套管等均匀管柱的瞬变电磁损伤检测理论,设计瞬变电磁探头的参数与结构,建立偏心式瞬变电磁防砂筛管损伤检测模型,利用Maxwell软件进行建模仿真以实现防砂筛管的完整性检测.仿真结果表明:瞬变电磁套管损伤检测技术可以应用于防砂筛管损伤检测,且偏心探头在防砂筛管损伤检测中可以获得更大并且更丰富的管柱磁场信息,从而获得更高的探测分辨率.

摘要： 筛管在服役过程中受出砂、地层运动等导致的外压和弯曲等复杂载荷影响,易发生压溃失效问题.利用ABAQUS软件建立考虑初始椭圆度的平行布孔筛管的有限元模型,研究外压和弯矩组合载荷作用下筛管的压溃行为.基于不同径厚比、布孔参数、弯矩载荷下筛管压溃载荷计算数值模拟结果,建立弯曲和外压组合载荷下筛管压溃载荷简化公式.结果表明:在纯弯矩载荷作用下,筛管的孔眼处易发生受应力集中现象,进而导致塑性变形失效;外压和弯矩组合载荷作用条件下,当弯矩载荷沿着椭圆截面的短轴加载时,筛管压溃载荷随着转角的增大而减小;弯矩载荷沿着椭圆的长轴加载时,筛管压溃载荷存在峰值,随着载荷继续增加,筛管的后压溃变形形态会发生转变;外压和弯矩组合载荷作用下筛管压溃载荷公式计算结果与有限元结果的平均误差小于2.7％.

摘要： 为了明确防砂筛管井下工作时的冲蚀磨损规律,采用自制喷射冲蚀试验装置开展了金属网布筛网堵塞和未堵塞两种工况下的冲蚀磨损规律试验研究.利用失质量法分析了固相质量分数(0.3％、0.5％和0.8％)、过流流速(1.5、4.0和6.0 m/s)、颗粒粒径(20、54和74μm)等因素对金属网布筛网冲蚀速率的影响.研究结果表明:未堵塞工况下,筛网质量损失随固相质量分数、过流流速和颗粒粒径的增大而增大,且单、双层筛网变化规律一致;在不完全堵塞工况下,筛网质量损失随着流量呈指数增长;在完全堵塞工况下,保持筛网出入口压差恒定,筛网平衡流量随压差的增大而减小,质量损失随压差的增大而增大;此外,筛网电镜结果表明未堵塞工况下筛网受到冲蚀磨损远小于堵塞工况,这是因为在堵塞工况下,筛网纬丝之间的间隙被粒子堵塞造成筛网局部过流速度急剧升高,加速了筛网的局部冲蚀磨损.研究结果可以为油田完井过程中防砂措施的制订提供参考.

摘要： 针对海上油田的地层砂特性及生产条件,利用研制的筛管抗挤毁强度测试试验装置,开展了金属棉筛管、金属网布筛管、烧结滤网筛管等不同类型防砂筛管的抗挤毁强度测试试验研究,研究结果表明:在相同试验条件下,金属棉筛管抗挤毁强度低,金属网布筛管和烧结滤网筛管具有良好的抗挤压性能,满足海上热采防砂完井的高温环境的需求.

摘要： 多轮次注热时,温度重复性地升高和降低会使得防砂筛管承受交变热应力作用.为了实现此交变应力对防砂筛管疲劳破坏的定量分析,本论文进行了以下研究:(1)数学模型化多轮次注热时防砂筛管温度的变化规律,提供热应力计算软件可识别的数据形式;(2)考虑到有限元软件中多参数耦合计算的复杂性和耗时性,建立了弱化时间与温度、突出受力与轮次的交变应力变化规律;(3)依据基于孔眼分析的疲劳破坏模型,数值模拟了交变热应力下孔眼处塑性变形和疲劳破坏的产生时机.研究结果为热采井开发轮次的预测提供了理论依据.

摘要： 针对海上油田生产过程中出现的筛管冲蚀问题,设计了一套防砂筛管冲蚀实验装置,对影响筛管冲蚀的主要因素进行实验研究.结合实验结果,建立了一种油井防砂筛管冲蚀寿命预测方法及图版,并应用于油田完井设计.结果表明:随着流体的含砂浓度和流速的增加,筛管冲蚀速率增加,高流速是筛管发生冲蚀的主要原因.使用冲蚀寿命预测方法对渤海某油田A22井进行计算,预测结果与现场观测结果一致,验证了预测方法的可靠性,有效保障了海上油井的安全生产.

摘要： 本论文进行了以下研究:(1)以实际井眼中的防砂筛管为研究对象,分析弯曲与热耦合作用下筛管的破坏机理;(2)对三维弯曲井眼中的防砂筛管进行受力分析,建立弯曲载荷理论计算模型,定量描述筛管所处的弯曲状态.在此基础上,考虑温度的影响,建立防砂筛管有限元模型,进行弯曲与热耦合作用下筛管应力数值模拟计算,确定弯曲井眼中防砂筛管的耐温能力;(3)以渤海油田热采井为例,建立井眼轨迹、筛管类型与耐温能力之间的匹配关系.研究成果在一定程度上丰富了热采井中防砂筛管的破坏理论,也为后期注热温度的优化设计提供了理论指导.

摘要： 针对海上油田生产过程中出现的筛管冲蚀问题,设计了一套防砂筛管冲蚀实验装置,对影响筛管冲蚀的主要因素进行实验研究.结合实验结果,建立了一种油井防砂筛管冲蚀寿命预测方法及图版,并应用于油田完井设计.结果表面:随着流体的含砂浓度和流速的增加,筛管冲蚀速率增加,高流速是筛管发生冲蚀的主要原因.使用冲蚀寿命预测方法对渤海某油田A22井进行计算,预测结果与现场观测结果一致,证明了预测方法的可靠性.

摘要： 本文研究了防砂筛管的超声三维成像问题.在实验室条件下,针对防砂筛管的多层结构,以及声波传播特点,提取了防砂筛管基管厚度及外围冲孔板位置信息,利用计算机图形学中的三维图像绘制算法,成功实现了防砂筛管的超声三维图像.该方法对进一步实现防砂筛管破损的三维成像检测具有参考价值.

摘要： 从工艺的角度出发,稠油热采井防砂筛管的寿命决定了其注热开发的轮次.多轮次注热时,温度重复性地升高和降低会使得防砂筛管承受交变热应力作用.为了定量确定此交变应力下防砂筛管疲劳寿命,本论文进行了以下研究:(1)数学模型化多轮次注热时防砂筛管温度的变化规律,提供热应力计算软件可识别的数据形式;(2)考虑到有限元软件中多参数耦合计算的复杂性和耗时性,建立了弱化时间与温度、突出受力与轮次的交变应力变化规律;(3)依据基于孔眼分析的疲劳破坏模型,数值模拟预测了热采井中基于防砂筛管疲劳破坏的极限注热轮次.论文提出了一种热采井极限注热轮次定量预测的新方法,为热采井开采年限的确定提供了理论依据.

摘要： 水平井是提高采收率的重要手段之一,但是水平井面临的最大的挑战就是底水问题,见水快,找水困难,堵水成本高且见效慢,为了降低或控制水平井含水率上升,延长水平井生产寿命,近年来,国内外均开展了相应的控水稳油配套技术攻关,形成了多种控水装置,每种控水装置都是通过摩擦、节流原理在油层与井筒之间产生一个附加压降,从而形成均匀入流剖面,延长底水锥进时间和油井寿命.但是无论是主动控水装置AICD还是被动PICD,入井均无法人为操作,无法完全关闭,可以完全关闭的流入控制阀ICV和自动流入控制阀AICV作业成本高,为此本文提出了一种技术可靠性和性价比更高的滑套式分段控水防砂完井技术,通过防砂筛管与内流式控水滑套合理搭配,可以形成类似的控流效果,且可以根据需要随意开关某一层,通过了现场试验证明了该技术能有效抑制含水量上升.

摘要： 防砂筛管的耐温能力决定了热采井注热时井底温度的上限.目前,防砂筛管的耐温能力主要通过室内高温试验的测试手段获得,由于试验条件的限制,该方法不能模拟实际服役环境下筛管所受弯曲载荷对其热稳定性的影响,针对此问题,本论文开展了以下研究:以实际井眼中的防砂筛管为研究对象,分析弯曲与热耦合作用下筛管的破坏机理;对三维弯曲井眼中的防砂筛管进行受力分析,建立弯曲载荷理论计算模型,定量描述筛管所处的弯曲状态.在此基础上,考虑温度的影响,建立防砂筛管有限元模型,进行弯曲与热耦合作用下筛管应力数值模拟计算,确定弯曲井眼中防砂筛管的耐温能力;以渤海油田热采井为例,建立井眼轨迹、筛管类型与耐温能力之间的匹配关系.研究成果在一定程度上丰富了热采井中防砂筛管的破坏理论,也为后期注热温度的优化设计提供了理论指导.

摘要： 为探索砂泥岩互层与纯砂层对筛管的堵塞过程是否存在不同,初步分析砂泥岩对筛管堵塞的影响程度.设计了模拟径向流试验装置,在筛管试件长度约1m的情况下,通过改变排量逐级建立驱替压差的方式试验了模拟纯砂岩和砂泥岩互层条件下筛管的堵塞过程.结果表明,所设计的试验装置可以建立超过4MPa的驱替压差,模拟砂泥岩堵塞程度比模拟纯砂层严重,砂泥岩对筛管堵塞有明显影响,砂泥岩中的泥质遇水膨胀,驱替过程中细质固相颗粒进入筛管挡砂层内部,由于挡砂层孔隙的不规则性及非均质性导致进入的固相颗粒难以排出,造成机械筛管渗透率降低,形成堵塞比纯砂岩地层更为严重.筛管堵塞过程中,初期渗透率下降明显,达到平衡后,驱替压力随产液量变化小.

摘要： 本发明涉及防砂完井技术领域，具体涉及一种用于储气库气井的防砂筛管及防砂注采方法，包括防砂筛管本体，防砂筛管本体自内至外依次为基管、挡砂层和保护罩，防砂筛管本体上设有多个第一单向阀，第一单向阀位于防砂筛管本体侧壁下端，第一单向阀横向贯穿防砂筛管本体，所述第一单向阀用于在冲砂解堵时使携砂流体由防砂筛管本体外部向防砂筛管内部单向导通。本发明通过在防砂筛管本体下端设置第一单向阀，使本防砂筛管具备了冲砂解堵作用。并通过在第一单向阀处设置开启压力，防止采气过程中携带有砂砾的气体经第一单向阀直接进入基管内造成砂砾堵塞第一单向阀或基管。

摘要： 本发明涉及石油与天然气开采行业的天然气井及天然气水合物井防砂完井技术领域，具体是一种出水气井和天然气水合物井防砂筛管，包括基管、水层筛管和气层筛管，所述水层筛管位于气层筛管的下方，所述水层筛管挡砂能力高于气层筛管的挡砂能力，所述水层筛管的阻水能力高于气层筛管的阻水能力，所述水层筛管的流通能力低于气层筛管的流通能力。本发明提高了水层挡砂效果，降低了产水量，同时提高了上部气体流通能力和产气量，实现了出水气井和天然气水合物井的高效防砂控水开采。本发明还提供了上述防砂筛管的防砂控水方法，为不同地层砂条件、不同水气比生产条件的防砂控水提供了系统的参数设计方法和推荐参数，简单易行，便于应用。

摘要： 本发明提供了防砂筛管过滤件、防砂筛管、制备方法，所述防砂筛管过滤件包括壳体，具有相对设置的两个开口；置于所述壳体内的至少一层过滤芯；每层所述过滤芯包括：由所述颗粒形成的颗粒层，所述颗粒层的间隙中容置有固化材料；其中所述固化材料能够可逆地由固化状态转化为可流动状态。本发明通过在过滤芯中的颗粒层间隙中设置固化材料，固化材料可以可逆地从固化状态向可流动状态双向转换，可以大大提高颗粒层的牢固程度，并且将过滤件暂闭封堵，防止筛管在下井过程中泥浆对过滤件的污染，当需要使用时，通过环境因素的调节使得固化状态再次转化为流动状态脱离过滤件，进而实现下井后的过滤作用。

摘要： 本发明涉及一种气藏防砂筛管动态腐蚀模拟装置、模拟方法及防砂筛管动态腐蚀性能评价方法，模拟装置包括筛管腐蚀模拟模块、高压气体泵送模块、排气模块；所述高压气体泵送模块的出口与所述筛管腐蚀模拟模块的气体入口相连接，所述排气模块与筛管腐蚀模拟模块的气体出口相连接；所述筛管腐蚀模拟模块包括设置有井盖的模拟井筒、防砂筛管、电加热套和温控器，防砂筛管位于模拟井筒内。本发明的装置全面系统的模拟了动态流动条件下的防砂筛管的动态腐蚀情况，模拟了高压、高温、腐蚀气体分压、腐蚀气体流速、液体流速以及砂粒冲击的要素，能更好的模拟石油与天然气疏松砂岩储层以及天然气水合物储层的实际动态流动情况。

摘要： 本发明是关于一种防砂筛管及防砂筛管的制造方法，涉及石油设备领域，主要目的在于降低防砂筛管的管径。防砂筛管包括：基管以及过滤部件。基管的管壁上设置有通孔。过滤部件包括一层过滤网，过滤网具有第一尺寸孔径的开孔，过滤网的第一侧边与过滤网的第二侧边通过焊接工艺焊接形成第一套筒结构，第一套筒结构套设在基管的外侧构成了基管的第一过滤层。由过滤网的第一侧边处的开孔与过滤网的第二侧边处的开孔焊接而成的开孔的孔径尺寸小于等于第一尺寸。相对现有技术在基管外围缠绕2～5卷的金属网的结构方式，能够降低防砂筛管的管径，便于将减小管径的防砂筛管下入油气井眼内。另外，还可提高防砂筛管的渗透率、抗堵能力。

摘要： 本发明属于疏松砂岩油气田开发中的防砂技术领域，公开了一种油田用防砂筛管防砂介质挡砂精度检测系统，主要包括加砂速度控制系统和主体试验装置，加砂速度控制系统的入口通过进液管、流量计、单向节流阀与柱塞泵连接，柱塞泵由储液罐吸入液体；加砂速度控制系统的出口通过其液流通道与主体试验装置的入口相连，主体试验装置通过出液管连接于储液罐，形成循环；砂样收集斗下方设置有取样容器，可将沉降的砂粒收集进行称重和筛析，根据称重和筛析结果检测防砂介质切片的挡砂精度。本发明可以精确控制加砂速度以模拟实际地层出砂速度，并控制防砂介质两侧压差以模拟实际生产压差，得到更加接近实际的试验结果，以指导实际生产选择合适的挡砂精度。

摘要： 本发明涉及防砂完井技术领域，具体涉及一种用于储气库气井的防砂筛管及防砂注采方法，包括防砂筛管本体，防砂筛管本体自内至外依次为基管、挡砂层和保护罩，防砂筛管本体上设有多个第一单向阀，第一单向阀位于防砂筛管本体侧壁下端，第一单向阀横向贯穿防砂筛管本体，所述第一单向阀用于在冲砂解堵时使携砂流体由防砂筛管本体外部向防砂筛管内部单向导通。本发明通过在防砂筛管本体下端设置第一单向阀，使本防砂筛管具备了冲砂解堵作用。并通过在第一单向阀处设置开启压力，防止采气过程中携带有砂砾的气体经第一单向阀直接进入基管内造成砂砾堵塞第一单向阀或基管。

摘要： 本发明为一种自洁型环缝防砂过滤单元及单体式防砂筛管，其中，自洁型环缝防砂过滤单元包括具有内凹槽的外壳，在外壳上开设有通孔，在内凹槽内嵌套有一个芯柱、至少一个中间环以及一个外层环。外层环的外壁与内凹槽的槽壁贴合，芯柱、中间环以及外层环相互之间分别形成一环形缝通道。各环形缝通道靠近内凹槽槽底的一端分别作为其内侧端，靠近内凹槽槽口的一端分别作为其外侧端。各环形缝通道沿外壳轴线方向的纵截面靠近其内侧端的部分呈长方形，靠近其外侧端的部分呈外大里小的梯形。芯柱、中间环以及外层环相互之间分别通过卡锁件固定。本发明的自洁型环缝防砂过滤单元及单体式防砂筛管，具有防砂精度可控以及高效自洁的优点。

摘要： 本实用新型为一种防砂筛管过滤单元及防砂筛管，其中，防砂筛管过滤单元包括过滤层以及设在过滤层外表面的保护层，保护层上开设有多个通孔，在过滤层的外表面与保护层的内表面之间设有覆盖通孔的酸溶块。本实用新型能够实现防砂筛管一次下入过程中同时进行替浆和防砂生产的操作，并不需要下入专门的替浆管柱，节约了作业成本。

摘要： 本实用新型公开了一种防砂筛管用安全节及防砂筛管。该防砂筛管用安全节包括上接头、下接头、打捞环和定位块，上接头、下接头和打捞环均为筒状结构，下接头的上部套设在上接头的外侧，打捞环的上部位于上接头的内部，打捞环的下部伸入至下接头的内部，打捞环与上接头之间通过可断开的连接件连接，下接头的内壁上开设有卡槽，定位块卡紧在卡槽的内壁与打捞环的外壁之间，位于定位块下方的打捞环的外壁上开设有容置槽；上提打捞环时，连接件断开，容置槽上移且定位块落入容置槽中，上接头与下接头分离。本实用新型解决了防砂筛管上的安全节连接稳定性差、容易断开脱落、安全性低的技术问题。