一种改进的防堵塞打孔筛管的制作方法
专利名称:一种改进的防堵塞打孔筛管的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种改进的防堵塞打孔筛管，包括打孔筛管，在打孔筛管的管壁上设置出砂孔，在打孔筛管内壁上设置筛管内齿片，本实用新型通过在打孔筛管的内壁上设置多个筛管内齿片，且该内齿片与筛管轴线间的角度可根据现场实际情况调整后固定，并在内齿片上设置内齿片过砂孔，能加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管，有效避免打孔筛管的堵塞，本实用新型结构简单，制作方便，实用新强。
【专利说明】
一种改进的防堵塞打孔筛管
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种改进的防堵塞打孔筛管，属于属于钻井工具技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，煤炭在我国的一次能源结构中所占的比例一直保持在70%以上，而天然气(常规天然气、非常规天然气)在能源消费中所占的比例较少，一方面是我国常规天然气的产量低，另一方面是我国非常规天然气(煤层气、页岩气、致密砂岩气等)的开发技术不成熟，导致产气量相对较低。其中，煤层气开发技术问题就包括在排采过程中煤层支撑剂及煤粉运移至筛管，导致筛管堵塞，影响栗的正常工作，需要通过修井来清理筛管中的堵塞物，而修井会造成排采中断，也会对煤储层造成伤害，影响煤层气井的产气量，因此，需要对筛管的结构进行改进，避免支撑剂和煤粉在筛管中沉积对排采造成的影响。
[0003]现在通用的筛管是筛管上打圆形或长条状的出砂孔，在一定程度上能够将进入筛管内的支撑剂和煤粉冲出筛管，从出砂孔流出，但当支撑剂或煤粉含量较高及井下流体流速较慢时，进入筛管内的部分支撑剂和煤粉就容易在筛管内沉积，影响栗效，最终导致筛管堵塞。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是:针对现有技术的缺陷，提供一种改进的防堵塞打孔筛管，该结构结构简单，制作方便，在煤层气井排采过程中避免出现筛管堵塞的目的，以克服现有技术的不足。
[0005]本实用新型的技术方案
[0006]—种改进的防堵塞打孔筛管，包括打孔筛管，在打孔筛管的管壁上设置出砂孔，在打孔筛管内壁上设置筛管内齿片。
[0007]前述的一种改进的防堵塞打孔筛管中，所述筛管内齿片为扇形结构，且该筛管内齿片的圆弧端与打孔筛管的内壁连接固定，筛管内齿片即筛管内的扇形钢片，抽油杆在油管内上下移动的过程中，带动油管内的水一起运移，筛管内齿片的作用就是加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管。
[0008]前述的一种改进的防堵塞打孔筛管中，在筛管内齿片上均匀设置筛管内齿片过砂孔。
[0009]前述的一种改进的防堵塞打孔筛管中，位于打孔筛管下端的筛管内齿片过砂孔的孔径大于位于位于打孔筛管上端的筛管内齿片过砂孔的孔径，筛管内齿片过砂孔即齿片上直径大小不一(沉砂管底端的过砂孔直径大，上端的过砂孔直径小)的圆形过砂孔，齿片对筛管内的水在流动过程中造成扰动效果，齿片上的过砂空会进一步增强对水流的扰动效果，避免支撑剂和煤粉含量较高及井下流体流速较慢时，支撑剂和煤粉等颗粒物在筛管内的沉积。
[0010]由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型通过在打孔筛管的内壁上设置多个筛管内齿片，且该内齿片与筛管轴线间的角度可根据现场实际情况调整后固定，并在内齿片上设置内齿片过砂孔，能加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管，有效避免打孔筛管的堵塞，本实用新型结构简单，制作方便，实用新强。
【附图说明】
[0011]附图1是本实用新型的俯视图；
[0012]附图2是本实用新型的剖面图；
[0013]附图3是本实用新型中打孔筛管内齿片的结构示意图；
[0014]附图4是本实用新型运的试验测试系统示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。
[0016]本实用新型的实施例:一种改进的防堵塞打孔筛管，如附图所示，包括打孔筛管I，在打孔筛管I的管壁上设置出砂孔3，在打孔筛管I内壁上设置筛管内齿片2。
[0017]其中该筛管内齿片2为扇形结构，且该筛管内齿片2的圆弧端与打孔筛管I的内壁连接固定，在筛管内齿片2上均匀设置筛管内齿片过砂孔4，且位于打孔筛管I下端的筛管内齿片过砂孔4的孔径大于位于位于打孔筛管I上端的筛管内齿片过砂孔4的孔径。
[0018]打孔筛管即常见的打孔筛管，筛管的目的是对煤层中产出的水进行一定的过滤和缓冲作用，促使煤层中流出的支撑剂和煤粉等颗粒物在人工井底沉积，避免煤层产水直接和井下栗筒接触，造成颗粒物在栗筒内聚集和堵塞，影响水的正常产出和栗的功效；
[0019]筛管内齿片即筛管内的扇形钢片，抽油杆在油管内上下移动的过程中，带动油管内的水一起运移，筛管内齿片的作用就是加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管；
[0020]筛管壁出砂孔即在筛管壁上留下的出砂孔，其目的是在筛管内水流动的过程中，促使进入筛管内的支撑剂和煤粉等颗粒物随水流从出砂孔流向筛管与套管之间的环形空间，最终沉淀在井底的人工口袋；
[0021]筛管内齿片过砂孔即齿片上直径大小不一(沉砂管底端的过砂孔直径大，上端的过砂孔直径小)的圆形过砂孔，齿片对筛管内的水在流动过程中造成扰动效果，齿片上的过砂空会进一步增强对水流的扰动效果，避免支撑剂和煤粉含量较高及井下流体流速较慢时，支撑剂和煤粉等颗粒物在筛管内的沉积。
[0022]为更好检测本实用新型的效果，根据本实用新型的结构设计了测试本实用新型性能的试验测试系统，该系统包括以下几部分。
[0023]I井筒简化子系统
[0024]井筒简化子系统是针对煤层气井的排采过程中，支撑剂和煤粉等颗粒物会随水的产出而流向井筒，对井筒进行简化，便于模拟井下的生产状况，测试改进打孔筛管的防堵塞效果。井筒简化子系统包括:5-抽油杆、6-活塞、7-密封圈、8-密封器、9-油管、10-接箍、11-改进打孔筛管、12-丝堵、13-套管、14-萝卜头、15-进水口、16-阀门、17-出水口。
[0025]井筒简化子系统中，抽油杆5下端连接活塞6，油管9和改进打孔筛管11通过接箍10连接起来;将连接在一起的抽油杆5和活塞6下入到连接起来的油管9和改进打孔筛管11中，油管9上端用密封圈7和密封器8封闭，改进打孔筛管11下端用丝堵12封闭，并上述连接后的装置一起下入套管13中，套管13下端用密封器8封闭，上端用萝卜头14封闭，在套管13的下端设置一个可以安置阀门16和压力表18的进水口 15，在油管9的最上端设置一个可以安置阀门16的出水口 17，在实验测试的过程中，通过进水口 15处进水模拟煤层产水、抽油杆5的上下移动模拟排采设备生产过程中的冲程冲次、微开出水口 17上的阀门16或定时开启出水口17上的阀门16模拟煤层气井的日产水，从而实现模拟煤层气井的生产全过程。
[0026]2压力模拟子系统
[0027]压力模拟子系统的主要目的是模拟煤层气井的真实生产环境，即实现对不同压力条件下支撑剂或煤粉含量等颗粒物较高及井下流体流速较慢时的井下生产环境的模拟;压力模拟子系统包括:18_压力表、19-高压软管、20-水栗，且该压力模拟子系统与井筒简化子系统的进水口 15连接。
[0028]压力模拟子系统中，压力表18安装在进水口15上，其主要作用是监测套管13下端的压力，通过高压软管19将进水口 15和水栗20连接起来，组成压力模拟子系统。在实验测试的过程中，通过压力表18上的读数获得套管13下端的压力，通过调节水栗20来改变套管13下端的压力，模拟煤层气井下的不同压力的生产条件，从而实现不同压力条件下改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试。
[0029]3电机动力子系统
[0030]电机动力子系统的主要目的是模拟抽油机的工作，实现抽油杆在油管内的上下移动。电机动力子系统包括:21 -电机、22-传动装置。
[0031]电机动力子系统中，通过传动装置22将抽油杆5和电机21连接起来，在实验测试的过程中，通过电机21来控制传动装置22，利用传动装置22来实现抽油杆5在油管9内的上下移动，模拟煤层气井的不同排采控制的生产条件，从而实现不同排采控制下改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试。
[0032]4倾角模拟子系统
[0033]倾角模拟子系统的主要目的是模拟煤层气井不同的井斜角0-90°之间任意角度的生产环境，检测改进打孔筛管在不同井斜角下的防堵塞效果，倾角模拟子系统包括:23-固定架。
[0034]倾角模拟子系统中，将两个固定架23固定在套管13的上下两端，在实验测试的过程中，通过控制套管13上端的固定架23的高度，模拟煤层气井的不同井斜角的生产条件，从而实现不同井斜角下改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试。
[0035]基于井筒简化子系统，通过压力模拟子系统、电机动力子系统、倾角模拟子系统来实现对模拟煤层气井不同井底压力条件下、不同排采控制条件下、不同井斜角条件下的改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试，为煤层气井生产过程中的防砂防煤粉的排采控制提供指导。
[0036]发明优点:
[0037]I本专利可以有效防止煤层气井在排采过程中，当支撑剂或煤粉含量较高及井下流体流速较慢时颗粒物沉降在筛管内造成的堵塞，减少煤层气井的修井次数和对煤储层造成的伤害；
[0038]2本专利能够对改进的打孔筛管的防堵塞效果进行测试，得到在不同井倾角条件下的合理筛管内齿片分布状态，避免煤层气井在实际排采过程中造成堵塞，影响煤层气井的正常排采和产气量。
【主权项】
1.一种改进的防堵塞打孔筛管，包括打孔筛管(I)，在打孔筛管(I)的管壁上设置出砂孔(3)，其特征在于:在打孔筛管(I)内壁上设置筛管内齿片(2)，该筛管内齿片(2)为扇形结构，且该筛管内齿片(2)的圆弧端与打孔筛管(I)的内壁连接固定。2.根据权利要求1所述的一种改进的防堵塞打孔筛管，其特征在于:在筛管内齿片(2)上均匀设置筛管内齿片过砂孔(4)。3.根据权利要求2所述的一种改进的防堵塞打孔筛管，其特征在于:位于打孔筛管(I)下端的筛管内齿片过砂孔(4)的孔径大于位于位于打孔筛管(I)上端的筛管内齿片过砂孔(4)的孔径。
【文档编号】E21B43/08GK205714124SQ201620162733
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】胡海洋, 罗开艳, 赵凌云, 金军, 陈捷, 马俊强
【申请人】贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心
【专利摘要】本实用新型公开了一种改进的防堵塞打孔筛管，包括打孔筛管，在打孔筛管的管壁上设置出砂孔，在打孔筛管内壁上设置筛管内齿片，本实用新型通过在打孔筛管的内壁上设置多个筛管内齿片，且该内齿片与筛管轴线间的角度可根据现场实际情况调整后固定，并在内齿片上设置内齿片过砂孔，能加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管，有效避免打孔筛管的堵塞，本实用新型结构简单，制作方便，实用新强。
【专利说明】
一种改进的防堵塞打孔筛管
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种改进的防堵塞打孔筛管，属于属于钻井工具技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，煤炭在我国的一次能源结构中所占的比例一直保持在70%以上，而天然气(常规天然气、非常规天然气)在能源消费中所占的比例较少，一方面是我国常规天然气的产量低，另一方面是我国非常规天然气(煤层气、页岩气、致密砂岩气等)的开发技术不成熟，导致产气量相对较低。其中，煤层气开发技术问题就包括在排采过程中煤层支撑剂及煤粉运移至筛管，导致筛管堵塞，影响栗的正常工作，需要通过修井来清理筛管中的堵塞物，而修井会造成排采中断，也会对煤储层造成伤害，影响煤层气井的产气量，因此，需要对筛管的结构进行改进，避免支撑剂和煤粉在筛管中沉积对排采造成的影响。
[0003]现在通用的筛管是筛管上打圆形或长条状的出砂孔，在一定程度上能够将进入筛管内的支撑剂和煤粉冲出筛管，从出砂孔流出，但当支撑剂或煤粉含量较高及井下流体流速较慢时，进入筛管内的部分支撑剂和煤粉就容易在筛管内沉积，影响栗效，最终导致筛管堵塞。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是:针对现有技术的缺陷，提供一种改进的防堵塞打孔筛管，该结构结构简单，制作方便，在煤层气井排采过程中避免出现筛管堵塞的目的，以克服现有技术的不足。
[0005]本实用新型的技术方案
[0006]—种改进的防堵塞打孔筛管，包括打孔筛管，在打孔筛管的管壁上设置出砂孔，在打孔筛管内壁上设置筛管内齿片。
[0007]前述的一种改进的防堵塞打孔筛管中，所述筛管内齿片为扇形结构，且该筛管内齿片的圆弧端与打孔筛管的内壁连接固定，筛管内齿片即筛管内的扇形钢片，抽油杆在油管内上下移动的过程中，带动油管内的水一起运移，筛管内齿片的作用就是加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管。
[0008]前述的一种改进的防堵塞打孔筛管中，在筛管内齿片上均匀设置筛管内齿片过砂孔。
[0009]前述的一种改进的防堵塞打孔筛管中，位于打孔筛管下端的筛管内齿片过砂孔的孔径大于位于位于打孔筛管上端的筛管内齿片过砂孔的孔径，筛管内齿片过砂孔即齿片上直径大小不一(沉砂管底端的过砂孔直径大，上端的过砂孔直径小)的圆形过砂孔，齿片对筛管内的水在流动过程中造成扰动效果，齿片上的过砂空会进一步增强对水流的扰动效果，避免支撑剂和煤粉含量较高及井下流体流速较慢时，支撑剂和煤粉等颗粒物在筛管内的沉积。
[0010]由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型通过在打孔筛管的内壁上设置多个筛管内齿片，且该内齿片与筛管轴线间的角度可根据现场实际情况调整后固定，并在内齿片上设置内齿片过砂孔，能加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管，有效避免打孔筛管的堵塞，本实用新型结构简单，制作方便，实用新强。
【附图说明】
[0011]附图1是本实用新型的俯视图；
[0012]附图2是本实用新型的剖面图；
[0013]附图3是本实用新型中打孔筛管内齿片的结构示意图；
[0014]附图4是本实用新型运的试验测试系统示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，但不作为对本实用新型的任何限制。
[0016]本实用新型的实施例:一种改进的防堵塞打孔筛管，如附图所示，包括打孔筛管I，在打孔筛管I的管壁上设置出砂孔3，在打孔筛管I内壁上设置筛管内齿片2。
[0017]其中该筛管内齿片2为扇形结构，且该筛管内齿片2的圆弧端与打孔筛管I的内壁连接固定，在筛管内齿片2上均匀设置筛管内齿片过砂孔4，且位于打孔筛管I下端的筛管内齿片过砂孔4的孔径大于位于位于打孔筛管I上端的筛管内齿片过砂孔4的孔径。
[0018]打孔筛管即常见的打孔筛管，筛管的目的是对煤层中产出的水进行一定的过滤和缓冲作用，促使煤层中流出的支撑剂和煤粉等颗粒物在人工井底沉积，避免煤层产水直接和井下栗筒接触，造成颗粒物在栗筒内聚集和堵塞，影响水的正常产出和栗的功效；
[0019]筛管内齿片即筛管内的扇形钢片，抽油杆在油管内上下移动的过程中，带动油管内的水一起运移，筛管内齿片的作用就是加强筛管内的水在流动过程中的扰动效应，避免支撑剂和煤粉等颗粒物在静水条件下的沉积，促进筛管内的颗粒物在水流动的作用下流出筛管；
[0020]筛管壁出砂孔即在筛管壁上留下的出砂孔，其目的是在筛管内水流动的过程中，促使进入筛管内的支撑剂和煤粉等颗粒物随水流从出砂孔流向筛管与套管之间的环形空间，最终沉淀在井底的人工口袋；
[0021]筛管内齿片过砂孔即齿片上直径大小不一(沉砂管底端的过砂孔直径大，上端的过砂孔直径小)的圆形过砂孔，齿片对筛管内的水在流动过程中造成扰动效果，齿片上的过砂空会进一步增强对水流的扰动效果，避免支撑剂和煤粉含量较高及井下流体流速较慢时，支撑剂和煤粉等颗粒物在筛管内的沉积。
[0022]为更好检测本实用新型的效果，根据本实用新型的结构设计了测试本实用新型性能的试验测试系统，该系统包括以下几部分。
[0023]I井筒简化子系统
[0024]井筒简化子系统是针对煤层气井的排采过程中，支撑剂和煤粉等颗粒物会随水的产出而流向井筒，对井筒进行简化，便于模拟井下的生产状况，测试改进打孔筛管的防堵塞效果。井筒简化子系统包括:5-抽油杆、6-活塞、7-密封圈、8-密封器、9-油管、10-接箍、11-改进打孔筛管、12-丝堵、13-套管、14-萝卜头、15-进水口、16-阀门、17-出水口。
[0025]井筒简化子系统中，抽油杆5下端连接活塞6，油管9和改进打孔筛管11通过接箍10连接起来;将连接在一起的抽油杆5和活塞6下入到连接起来的油管9和改进打孔筛管11中，油管9上端用密封圈7和密封器8封闭，改进打孔筛管11下端用丝堵12封闭，并上述连接后的装置一起下入套管13中，套管13下端用密封器8封闭，上端用萝卜头14封闭，在套管13的下端设置一个可以安置阀门16和压力表18的进水口 15，在油管9的最上端设置一个可以安置阀门16的出水口 17，在实验测试的过程中，通过进水口 15处进水模拟煤层产水、抽油杆5的上下移动模拟排采设备生产过程中的冲程冲次、微开出水口 17上的阀门16或定时开启出水口17上的阀门16模拟煤层气井的日产水，从而实现模拟煤层气井的生产全过程。
[0026]2压力模拟子系统
[0027]压力模拟子系统的主要目的是模拟煤层气井的真实生产环境，即实现对不同压力条件下支撑剂或煤粉含量等颗粒物较高及井下流体流速较慢时的井下生产环境的模拟;压力模拟子系统包括:18_压力表、19-高压软管、20-水栗，且该压力模拟子系统与井筒简化子系统的进水口 15连接。
[0028]压力模拟子系统中，压力表18安装在进水口15上，其主要作用是监测套管13下端的压力，通过高压软管19将进水口 15和水栗20连接起来，组成压力模拟子系统。在实验测试的过程中，通过压力表18上的读数获得套管13下端的压力，通过调节水栗20来改变套管13下端的压力，模拟煤层气井下的不同压力的生产条件，从而实现不同压力条件下改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试。
[0029]3电机动力子系统
[0030]电机动力子系统的主要目的是模拟抽油机的工作，实现抽油杆在油管内的上下移动。电机动力子系统包括:21 -电机、22-传动装置。
[0031]电机动力子系统中，通过传动装置22将抽油杆5和电机21连接起来，在实验测试的过程中，通过电机21来控制传动装置22，利用传动装置22来实现抽油杆5在油管9内的上下移动，模拟煤层气井的不同排采控制的生产条件，从而实现不同排采控制下改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试。
[0032]4倾角模拟子系统
[0033]倾角模拟子系统的主要目的是模拟煤层气井不同的井斜角0-90°之间任意角度的生产环境，检测改进打孔筛管在不同井斜角下的防堵塞效果，倾角模拟子系统包括:23-固定架。
[0034]倾角模拟子系统中，将两个固定架23固定在套管13的上下两端，在实验测试的过程中，通过控制套管13上端的固定架23的高度，模拟煤层气井的不同井斜角的生产条件，从而实现不同井斜角下改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试。
[0035]基于井筒简化子系统，通过压力模拟子系统、电机动力子系统、倾角模拟子系统来实现对模拟煤层气井不同井底压力条件下、不同排采控制条件下、不同井斜角条件下的改进打孔筛管防堵塞效果的实验测试，为煤层气井生产过程中的防砂防煤粉的排采控制提供指导。
[0036]发明优点:
[0037]I本专利可以有效防止煤层气井在排采过程中，当支撑剂或煤粉含量较高及井下流体流速较慢时颗粒物沉降在筛管内造成的堵塞，减少煤层气井的修井次数和对煤储层造成的伤害；
[0038]2本专利能够对改进的打孔筛管的防堵塞效果进行测试，得到在不同井倾角条件下的合理筛管内齿片分布状态，避免煤层气井在实际排采过程中造成堵塞，影响煤层气井的正常排采和产气量。
【主权项】
1.一种改进的防堵塞打孔筛管，包括打孔筛管(I)，在打孔筛管(I)的管壁上设置出砂孔(3)，其特征在于:在打孔筛管(I)内壁上设置筛管内齿片(2)，该筛管内齿片(2)为扇形结构，且该筛管内齿片(2)的圆弧端与打孔筛管(I)的内壁连接固定。2.根据权利要求1所述的一种改进的防堵塞打孔筛管，其特征在于:在筛管内齿片(2)上均匀设置筛管内齿片过砂孔(4)。3.根据权利要求2所述的一种改进的防堵塞打孔筛管，其特征在于:位于打孔筛管(I)下端的筛管内齿片过砂孔(4)的孔径大于位于位于打孔筛管(I)上端的筛管内齿片过砂孔(4)的孔径。
【文档编号】E21B43/08GK205714124SQ201620162733
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月3日
【发明人】胡海洋, 罗开艳, 赵凌云, 金军, 陈捷, 马俊强
【申请人】贵州省煤层气页岩气工程技术研究中心
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