一种可收缩式防砂筛管及方法与流程

本发明涉及一种石油工业中的疏松砂岩油藏的防砂采油装置及方法，特别涉及一种可收缩式防砂筛管及方法。

背景技术：

在石油开采工程中，防砂筛管是一种用于油气井完井措施或采油（气）作业的重要井下器材，防砂筛管的主要作用就是防止地层砂随产出流体进入井筒。地层砂进入井筒后极易造成卡泵、砂埋井下管柱或砂埋油气层，这些情况时常发生，造成油气井停产。目前现场应用的防砂筛管种类较多，常见包括绕丝、筛网等筛管。在使用防砂筛管油气井生产后期，需要将防砂筛管从井筒中打捞出来，目前常用各种防砂筛管，无论是绕丝或筛网防砂筛管，其外径都比基管外径大，后期防砂筛管被人工充填砾石、地层砂或油泥等埋住抱死，从井筒把防砂筛管打捞出来，非常困难，需要专门设备和队伍，打捞作业费用也很高昂。

技术实现要素：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种可收缩式防砂筛管及方法，当防砂筛管径向收缩时，其外侧的人工充填砾石就会产生松动，这些抱死物一旦松动，防砂筛管从井筒中拔出的阻力就会减小，打捞防砂筛管的难度就会降低。

本发明提到的一种可收缩式防砂筛管，包括打孔基管（1）、剪断环剪钉（2）、剪断环（3）、上挡环剪钉（4）、上挡环（5）、收缩环、分片衬管（7）、复合筛网（8）、支撑环、下挡环（13），所述打孔基管（1）的上端外壁通过剪断环剪钉（2）紧固剪断环（3），在剪断环（3）的外侧通过上挡环剪钉（4）连接上挡环（5），在打孔基管（1）的下部设有下挡环（13）；所述打孔基管（1）的外壁均匀分布多个支撑环，在支撑环外通过安设收缩环支撑外侧的分片衬管（7），分片衬管（7）的外侧设有复合筛网（8）。

上述支撑环包括上支撑环（10）和下支撑环（12），上支撑环（10）焊接在打孔基管（1）的中部，下支撑环（12）焊接打孔基管（1）的下部。

上述收缩环设有上收缩环（6）、中收缩环（9）和下收缩环（11），所述上收缩环（6）安设在剪断环（3）的外侧，中收缩环（9）安装在上支撑环（10）外侧，下收缩环（11）安装在下支撑环（12）外侧，分片衬管（7）分片均匀叠放在上收缩环（6）、中收缩环（9）和下收缩环（11）外侧。

上述剪断环（3）设有凸台，凸台上侧为剪断环剪钉（2），凸台下侧与上挡环（5）配合，所述上挡环（5）内侧设有凹槽，与凸台配合。

上述打孔基管（1）的上端设有连接头，所述连接头的外径大于或等于复合筛网（8）的外径。

本发明提到的可收缩式防砂筛管的使用方法，包括以下步骤：

一是正常生产时，将收缩式防砂筛管（17）连接在充填工具（15）下部，下部连接丝堵（18），在套管（14）内组成完整的留井防砂管柱串，下入油气井内，复合筛网（8）除了自身重力外，不受任何外力作用，也不会与基管发生任何相对移动；

二是在后期打捞时：首先打捞出充填工具（15）；在打捞收缩式防砂筛管（17）时，打捞管柱给予收缩式防砂筛管（17）的打孔基管（1）一个向上的轴向拉力，复合筛网（8）因人工充填砾石（16），产生一个反向阻力，当打孔基管（1）轴向拉力与复合筛网（8）产生的反向阻力之差大于上挡环（5）所装配的剪钉（4）剪断应力时，剪钉（4）被剪断，打孔基管（1）和复合筛网（8）发生相对移动，上支撑环（10）和下支撑环（12）和上收缩环（6）、中收缩环（9）和下收缩环（11）发生相对移动，也就是上收缩环（6）、中收缩环（9）和下收缩环（11）脱离支撑环，分片衬管（7）、复合筛网（8）在人工充填砾石（16）的作用下产生收缩，收缩的空间导致复合筛网外部抱死物松动，可以减小防砂筛管的轴向拔脱力，实现了防砂筛管的打捞。

本发明的有益效果是：本发明当剪断环与上挡环紧固剪钉剪断时，打孔基管及焊接其上的支撑环可与收缩环分离，分片衬管和复合筛网失去支撑，在外力作用下可产生一定程度的径向收缩；由于这一特征，本发明应用到油气井防砂作业，当需要打捞防砂筛管时，会使防砂筛管外部前期充填的人工砾石或产出的地层砂发生松动，如此会降低防砂筛管打捞的难度，降低防砂筛管打捞作业对地面设备的要求，提高打捞成功率，降低打捞作业成本。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的收缩式防砂筛管安装在井管柱的结构示意图；

上图中：打孔基管1、剪断环剪钉2、剪断环3、上挡环剪钉4、上挡环5、上收缩环6、分片衬管7、复合筛网8、中收缩环9、上支撑环10、下收缩环11、下支撑环12、下挡环13、套管14、充填工具15、人工充填砾石16、收缩式防砂筛管17、丝堵18。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提到的一种可收缩式防砂筛管，包括打孔基管1、剪断环剪钉2、剪断环3、上挡环剪钉4、上挡环5、收缩环、分片衬管7、复合筛网8、支撑环、下挡环13，所述打孔基管1的上端外壁通过剪断环剪钉2紧固剪断环3，在剪断环3的外侧通过上挡环剪钉4连接上挡环5，在打孔基管1的下部设有下挡环13；所述打孔基管1的外壁均匀分布多个支撑环，在支撑环外通过安设收缩环支撑外侧的分片衬管7，分片衬管7的外侧设有复合筛网8。

其中，支撑环包括上支撑环10和下支撑环12，上支撑环10焊接在打孔基管1的中部，下支撑环12焊接打孔基管1的下部。

本发明的收缩环设有上收缩环6、中收缩环9和下收缩环11，所述上收缩环6安设在剪断环3的外侧，中收缩环9安装在上支撑环10外侧，下收缩环11安装在下支撑环12外侧，分片衬管7分片均匀叠放在上收缩环6、中收缩环9和下收缩环11外侧。

其中，剪断环3设有凸台，凸台上侧为剪断环剪钉2，凸台下侧与上挡环5配合，所述上挡环5内侧设有凹槽，与凸台配合，这样的结构可以使装置下放时保持复合筛网的稳定，位置不移动；另外，剪断环3的上端外侧为弧形结构，减少上移时的阻力；而且剪断环剪钉2的力量较大，用于将剪断环3固定在打孔基管1上。

另外，打孔基管1的上端设有连接头，所述连接头的外径大于或等于复合筛网8的外径。

本发明提到的可收缩式防砂筛管的使用方法，包括以下步骤：

一是正常生产时，将收缩式防砂筛管17连接在充填工具15下部，下部连接丝堵18，在套管14内组成完整的留井防砂管柱串，下入油气井内，复合筛网8除了自身重力外，不受任何外力作用，也不会与基管发生任何相对移动；

二是在后期打捞时：首先打捞出充填工具15；在打捞收缩式防砂筛管17时，打捞管柱给予收缩式防砂筛管17的打孔基管1一个向上的轴向拉力，复合筛网8因人工充填砾石16，产生一个反向阻力，当打孔基管1轴向拉力与复合筛网8产生的反向阻力之差大于上挡环5所装配的剪钉4剪断应力时，剪钉4被剪断，打孔基管1和复合筛网8发生相对移动，上支撑环10和下支撑环12和上收缩环6、中收缩环9和下收缩环11发生相对移动，也就是上收缩环6、中收缩环9和下收缩环11脱离支撑环，分片衬管7、复合筛网8在人工充填砾石16的作用下产生收缩，收缩的空间导致复合筛网外部抱死物松动，可以减小防砂筛管的轴向拔脱力，实现了防砂筛管的打捞。

本发明与现有防砂筛管比较具有如下优点：其复合筛网在一定条件下可产生一定程度的收缩，造成防砂筛网外部人工充填砾石、地层砂和油泥等抱死物的松动，因此减小防砂筛网的抱死阻力，以有利于防砂管柱的打捞处理。

以上所述，仅是本发明的部分较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本发明的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本发明要求保护的范围。