全井段膨胀筛管.pdf

本发明提供了一种全井段膨胀筛管，所述全井段膨胀筛管包括：本体(5)；接箍(1)，连接在所述本体的第一端，所述接箍的侧壁设有接箍割缝；过滤层(4)，包围在所述本体之外；膨胀环(6)，连接在所述本体的第二端；保护套(2)，套设在所述接箍(1)、所述过滤层(4)、和所述本体(5)之外，所述保护套(2)包括：依次连接的第一段、第二段和第三段，所述第一段套设在所述接箍(1)之外，并且所述第一段的侧壁为封闭的，所述第二段套设在所述过滤层(4)之外，并且所述第二段的侧壁设有保护套割缝，所述第三段套设在所述本体的第二端之外。本发明具有完井通径大、无砂环、流阻小、增油明显等效果。

1.  一种全井段膨胀筛管，其特征在于，所述全井段膨胀筛管包括：
本体(5)，为管状，所述本体的侧壁设有本体割缝；
接箍(1)，连接在所述本体的第一端，所述接箍的侧壁设有接箍割缝；
过滤层(4)，包围在所述本体之外；
膨胀环(6)，连接在所述本体的第二端；
保护套(2)，套设在所述接箍(1)、所述过滤层(4)、和所述本体(5)之外，所述保护套(2)包括：依次连接的第一段、第二段和第三段，所述第一段套设在所述接箍(1)之外，并且所述第一段的侧壁为封闭的，所述第二段套设在所述过滤层(4)之外，并且所述第二段的侧壁设有保护套割缝，所述第三段套设在所述本体的第二端之外，并位于所述膨胀环与所述第二段之间。

2.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述第一段具有向内的折弯，所述折弯位于所述接箍远离所述膨胀环(6)的一端，并且所述折弯延伸并贴紧到所述接箍的内壁处。

3.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述过滤层为整体式金属过滤网。

4.  如权利要求3所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述金属过滤网为折波式形状或波浪式形状。

5.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述膨胀环侧壁为封闭式结构。

6.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述膨胀环为纯铜或铜合金材质。

7.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述接箍(1)的外侧还具有用于吊卡的卡槽。

8.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述本体割缝包括：长条缝和位于所述长条缝两端并连接所述长条缝的圆孔，所述圆孔的直径大于所述长条缝的宽度。

9.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述保护套(2)的材 质为不锈钢，所述保护套(2)的厚度为1至4mm，所述保护套(2)在膨胀完成后能够紧贴井筒或井筒套管的内壁。

10.  如权利要求1所述的全井段膨胀筛管，其特征在于，所述接箍与所述本体通过螺纹连接，并且所述接箍与所述本体通过销钉实现定位。

全井段膨胀筛管
技术领域
本发明涉及油与天然气开采领域，具体涉及一种膨胀筛管，尤其为一种全井段膨胀筛管。
背景技术
目前在油藏的开采过程中，砂岩油藏的大部分油井存在出砂问题，现有的传统的机械防砂是在井筒内建立一个挡砂屏障。目前存在以下问题：筛管与套管环空(或井筒内壁)存在砂环，增大了油流流动阻力，影响油气井的产量；而且筛管打捞失效作业时，筛管容易被环空中间的砂子卡死，造成油井大修；化学防砂会给地层带来一定的污染，成功率比较低，防砂有效期短。
综上所述，现有技术中存在以下问题：现有的防砂方案中，筛管与套管环空或井筒环空之间存在砂环，影响了防砂效果。
发明内容
本发明提供一种全井段膨胀筛管，以解决筛管与套管环空或井筒环空之间存在砂环，防砂效果差的问题。
为此，本发明提出一种全井段膨胀筛管，所述全井段膨胀筛管包括：
本体，为管状，所述本体的侧壁设有本体割缝；
接箍，连接在所述本体的第一端，所述接箍的侧壁设有接箍割缝；
过滤层，包围在所述本体之外；
膨胀环，连接在所述本体的第二端；
保护套，套设在所述接箍、所述过滤层、和所述本体之外，所述保护套包括：依次连接的第一段、第二段和第三段，所述第一段套设在所述接箍之外，并且所述第一段的侧壁为封闭的，所述第二段套设在所述过滤层之外，并且所述第二段的侧壁设有保护套割缝， 所述第三段套设在所述本体的第二端之外，并位于所述膨胀环与所述第二段之间。
进一步地，所述第一段具有向内的折弯，所述折弯位于所述接箍远离所述膨胀环的一端，并且所述折弯延伸并贴紧到所述接箍的内壁处。
进一步地，所述过滤层为整体式金属过滤网。
进一步地，所述金属过滤网为折波式形状或波浪式形状。
进一步地，所述膨胀环侧壁为封闭式结构。
进一步地，所述膨胀环为纯铜或铜合金材质。
进一步地，所述接箍的外侧还具有用于吊卡的卡槽。
进一步地，所述本体割缝包括：长条缝和位于所述长条缝两端并连接所述长条缝的圆孔，所述圆孔的直径大于所述长条缝的宽度。
进一步地，所述保护套的材质为不锈钢，所述保护套的厚度为2至4mm，所述保护套在膨胀完成后能够紧贴井筒或井筒套管的内壁。
进一步地，所述接箍与所述本体通过螺纹连接，并且所述接箍与所述本体通过销钉实现定位。
本发明中，接箍的侧壁设有接箍割缝，所以接箍能够与本体共同膨胀，这种接箍能够与本体共同膨胀的筛管，即为全井段膨胀筛管。本发明一方面使接箍能够与本体共同膨胀，满足整个筛管共同膨胀的要求，另一方面，又对接箍在膨胀时，由于接箍上的割缝容易裂开、接箍与套管环空或井筒环空之间存在砂环进行了改进，将接箍外套设保护套，并且接箍外的保护套为封闭的，不具有割缝，保护套膨胀之后紧贴套管内壁或井筒内壁，避免了接箍与套管环空或井筒环空之间产生的砂环，这样就既满足了接箍的膨胀要求和整个筛管的连接要求，又避免了筛管容易被环空中间的砂子卡死，造成油井大修的问题。
附图说明
图1为本发明实施例的一根全井段膨胀筛管的结构示意图；
图2为本发明实施例的本体割缝的结构示意图；
图3为本发明实施例的过滤层的外表面的形状示意图；
图4为本发明实施例的两根全井段膨胀筛管相连接的结构示意图。
附图标号说明：
1接箍，2保护套，3销钉，4过滤层，5本体，6膨胀环，15倒角，101焊点，20卡槽， 21第一段，22第二段，23第三段，24折弯，50长条缝，51圆孔，201第一根全井段膨胀筛管的保护套，202第二根全井段膨胀筛管的保护套
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。
如图1所示，本发明提出一种全井段膨胀筛管，所述全井段膨胀筛管包括：
本体5(或为基管)，为管状，所述本体的侧壁设有割缝(本体割缝)；
接箍1，连接在所述本体的第一端(图1中的下端)，所述接箍的侧壁设有割缝(接箍割缝)；
过滤层4，包围在所述本体之外，起过滤作用；
膨胀环6，例如通过螺纹连接在所述本体的第二端(图1中的上端)；可以防止膨胀过程中及完井后螺纹发生径向收缩，保证螺纹紧密的连接在一起，也有利于后期打捞作业；
保护套2，套设在所述接箍1、所述过滤层4、和所述本体5之外，所述保护套2包括：依次连接的第一段21、第二段22和第三段23，所述第一段21套设在所述接箍1之外，并且所述第一段21的侧壁为封闭的或是没有割缝，所述第二段22套设在所述过滤层4之外，并且所述第二段22的侧壁设有保护套割缝，所述第三段套设在所述本体的第二端之外，并位于所述膨胀环与所述第二段之间。
本体割缝、接箍割缝以及保护套割缝都是为了使套管或井筒中的液体(原油)流入到本体5(或为基管)中，保护套2分为三段式结构，保护套两头没有冲缝的延展性能好的金属薄板冲压卷焊而成，例如，所述保护套2的材质为不锈钢，所述保护套2的厚度为2至4mm，这样，便于制作，延展性好，所述保护套2在膨胀完成后能够紧贴井筒或井筒套管的内壁。保护套2与接箍1、本体5通过可以电焊连接，例如通过焊点101连接。
接箍1的侧壁设有接箍割缝，所以接箍能够与本体共同膨胀，满足整个筛管共同膨胀的要求，另外，接箍外套设保护套，即用第一段22套设在所述接箍1之外，并且保护套的第一段22为封闭的，不具有割缝，第一段22膨胀之后紧贴套管内壁或井筒内壁，避免了接箍与套管环空或井筒环空之间产生的砂环，地层砂被过滤层4挡在筛管外部，使油液通过，起到防砂和支撑井壁的效果，这样就既满足了接箍的膨胀要求，又避免了筛管容易被环空中间的砂子卡死、造成油井大修的问题。
进一步地，如图1所示，所述第一段21具有向内的折弯24，所述折弯24位于所述接箍远离所述膨胀环6的一端(图1中的下端)，并且所述折弯24从接箍的外壁延伸并贴紧到所述接箍的内壁处，即折弯24包围接箍远离所述膨胀环6的一端(折弯24包围接箍1的上端)。
如图4所示，当两根全井段膨胀筛管相连接时，两根全井段膨胀筛管通过接箍相连接，另外，第一根全井段膨胀筛管的保护套201的下端与第二根全井段膨胀筛管的保护套202的上端相互形成密封连接，即第一根全井段膨胀筛管的保护套201通过其第三段23与第二根全井段膨胀筛管的保护套202的第一段21相互对应或相互接触，第二根全井段膨胀筛管的保护套202的第一段21的折弯与第一根全井段膨胀筛管的保护套201通过其第三段23形成套接，两根筛管的保护套彼此接触密封，在膨胀后，密封更加严密，可以防止地层砂进入筛管内部，从而实现接箍部位的防砂效果。
进一步地，所述过滤层4为整体式金属过滤网，即由一张整体的金属过滤网焊接形成。这样，可以防止过滤层4为几片过滤网分体焊接而成时，在膨胀状况下，容易各自裂开、脱离焊接的现象。
进一步地，如图3所示，所述金属过滤网为折波式形状或波浪式形状。金属过滤网采用折波方式加工，金属过滤网的外表面为波浪形，这种外表形状适合膨胀工况，膨胀过程中相对于搭接制作形成的过滤层滑动量非常少，更容易膨胀，而且便于装配。
进一步地，所述膨胀环侧壁为封闭式结构，即膨胀环没有割缝，可以采用纯铜或都其他容易膨胀的金属材料制作。如图1所示，本体5公扣端内径有一膨胀环6，本体5公扣端与膨胀环6配合，因为膨胀环6为一实体环，膨胀后强度高，也可以防止膨胀过程中及完井后螺纹发生径向收缩，保证螺纹紧密的连接在一起，也有利于后期打捞作业。
进一步地，所述接箍1的外侧还具有用于吊卡的卡槽，保护套的第一段21包围在接箍1之外，因而，保护套的第一段也设有卡槽20，施工过程中用普通吊卡即可实现膨胀筛管的下入与起出，操作简便，节约作业时间。
进一步地，如图2所示，所述本体割缝包括：长条缝50和位于所述长条缝两端并连接所述长条缝的圆孔51，所述圆孔50的直径大于所述长条缝51的宽度。这样，可以防止膨胀过程中筛管因为应力集中使缝产生裂纹，保证筛管整体强度，有利于打捞。接箍1与本体5上的布缝及割缝参数可以相同。
进一步地，所述接箍1与所述本体5通过螺纹连接，并且所述接箍1与所述本体5通过销钉3实现定位，可以防止下井及膨胀过程中两者脱扣，发生筛管掉井事故。接箍1上 端有两个镗孔，和保护套2焊接后与内径小的镗孔为同一内径，螺纹底端有一倒角15与本体5相互配合，可以防止膨胀后螺纹径向脱扣。
多根全井段膨胀筛管下方可以连接下膨胀接头，以便全井段膨胀筛管与下方的油管或套管连接。此外，上膨胀接头，连接在所述本体之上，上膨胀接头可以连接在悬挂器上，这样，全井段膨胀筛管能够与上方的悬挂器连接。
本发明的工作过程为：利用油管管柱将全井段膨胀筛管下至设计位置，采用胀锥作用在筛管上，接箍1、保护套2、过滤层4、本体5、膨胀环6均发生塑性变形膨胀，膨胀筛管内径变大，膨胀完成后保护套2紧贴井筒内壁或套管内壁上，地层砂被过滤层4挡在筛管外部，使油液通过，起到防砂和支撑井壁的效果。
本发明具有完井通径大、无砂环、流阻小、增油效果明显、而且具有便于小修打捞处理、避免大修作业等优势，由于膨胀筛管膨胀之后紧贴套管内壁，对油井套管可以起到一定程度的加固和修复作用，可以实现全井段膨胀，具有完井后内通径一致，起下操作方便，作业时间短，而且有利于后期打捞作业的优点，可用于出砂油气井的裸眼完井。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。