预充填旁通筛管的制作方法

本实用新型涉及一种预充填旁通筛管，属于可燃冰开采设备技术领域。

背景技术：

可燃冰试采中最困难，也是直接影响试采能否持续，能否达到试产产量要求的关键环节就是防砂，日本早先于我国已进行了两次可燃冰试采，结果均是由于出砂严重而造成试采失败或中止。2017年5月10日中国在南海神狐海域进行可燃冰试采工作，一直到7月9日，中国南海神狐海域可燃冰试采实现连续60天，累计产气30.9万立方米，平均日产5150立方米，它标志着中国成为全球第一个实现了在海域可燃冰试开采中获得连续稳定产气的国家。预计到2030年以前，中国天然气水合物资源将会得到商业性的开发利用。

可燃冰开采目前已进入第二阶段，由于南海海域可燃冰开采所在地层的地质结构松软，岩质含量低，砂质含量高，需要进行预充填砾石这种完井方案进行高效防砂，但是直接采用传统的筛管和工具进行砾石充填作业(在防砂管柱和裸眼地层环空中进行砾石充填)，在可燃冰开采中却不适用。由于地质结构松软，其所在地层在充填过程中极易发生坍塌，封堵充填通道，使坍塌井段以下的空间不能形成有效的充填循环通道，无法进行有效充填。在整个筛管和套管环形空间中无法形成连续、均匀和稳定的砾石充填层，从而影响防砂效果，甚至导致防砂失败。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是：解决了在可燃冰砾石充填作业中，如何避免所在地层在充填过程中发生坍塌，而封堵充填通道的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供了一种预充填旁通筛管，包括基管，基管上从上至下依次套设有上接头、上旁通管过渡套、至少一个具有防砂效能的预充填过滤套、下接头，基管上分布有多个直通过流孔，其特征在于，所述的基管的外侧且位于上接头、上旁通管过渡套、预充填过滤套、下接头内设有至少一条旁通管路，旁通管路上设有多处开口，每处开口与其所在位置对应的上接头、上旁通管过渡套、预充填过滤套或下接头的管壁的外侧贯通。

优选地，所述的基管的上下两端设有均石油套管螺纹。

优选地，所述的预充填过滤套与上旁通管过渡套之间通过套在基管上的前一个第一支撑盘连接；预充填过滤套与下接头之间通过套在基管上的后一个第一支撑盘连接。

优选地，每条所述的旁通管路由多根旁通管以及旁通孔槽拼接而成；上接头、上旁通管过渡套、两个第一支撑盘、下接头上均设有旁通孔槽；上接头、上旁通管过渡套、前一个第一支撑盘上的旁通孔槽相互连接，多根旁通管固定在预充填过滤套的内外套管之间，多根旁通管分别与两个第一支撑盘上的旁通孔槽接通，后一个第一支撑盘与下接头上的旁通孔槽相互连接。

优选地，所述的预充填过滤套至少设有两个，相邻两个预充填过滤套之间通过套在基管上的两个第二支撑盘连接；两个第二支撑盘上均设有与多根旁通管接通的旁通孔槽。

优选地，所述的预充填过滤套的外层设有金属套，金属套上设有纵向均匀排列的密布弓形桥式凸起结构，每个弓形桥式凸起结构的两侧边上设有用于流体流通和防砂的过滤缝隙。

优选地，所述的预充填过滤套的内层设有金属套，金属套上设有弓形桥式凸起结构。

本实用新型的一种预充填旁通筛管同时具备了两项功能：其一，该筛管的预充填过滤套内预充填有一定量的陶砾，本身已经具有很高的防砂效能，用以解决防砂筛管表面被砂桥覆盖后的防砂；其二，该筛管内均匀敷设有四条旁通管路和预设有与旁通管路相通的多个开口，当地层坍塌时，传统的充填通道被堵塞，这些旁通管路提供了砂浆(携砂液)绕过坍塌地层的流动通道。在充填作业中，当环空坍塌形成封堵时，砂浆可以从附近的旁通管路的开口进入旁通管路，顺着旁通管路往下流动；当通过每一根预充填的旁通管时，一部分砂浆从旁通管的开口流出，在被砂桥遮挡封闭的较小区段内进行传统的外环空充填过程，而另一部分砂浆继续往下一根的预充填的旁通管流动。依次类推，砂浆一根一根往下传递，直到整个完井管柱所在的区段全部完成充填防砂。所有的旁通管预制在筛管内部，不会受到环空的井壁坍塌影响。通过本实用新型可以从根本上解决可燃冰砾石充填作业中地层充填不密实的问题，能够充分保证砾石充填防砂的效果。

附图说明

图1为一种预充填旁通筛管的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

本实用新型为一种预充填旁通筛管，如图1所示，其包括基管11，基管11上分布有若干直通过流孔，基管11上下两端加工有符合api5b规范的石油套管螺纹，将上接头1与基管11通过管螺纹旋合连接，在基管11上套上上旁通管过滤套2，上旁通管过滤套2通过第一固定螺钉3与基管11连接固定，上旁通管过滤套2与上接头1上的旁通孔槽一一对齐，上旁通管过滤套2与上接头1通过氩弧焊焊接连接。

基管11的外侧且位于上接头1、上旁通管过渡套2、预充填过滤套6、下接头9内设有4条旁通管路，旁通管路上设有三处开口，每处开口与其所在位置对应的上接头1、上旁通管过渡套2、预充填过滤套6或下接头9的管壁的外侧贯通。每条旁通管路由多根旁通管7以及旁通孔槽拼接而成。

将前一个第一支撑盘4与预充填过滤套6的内外套管一侧连接，预充填过滤套6的内外套管之间设有4根旁通管7，4根旁通管7的一侧与前一个第一支撑盘4连接，在4根旁通管7的外侧且位于预充填过滤套6的内外套管之间进行陶粒的充填，充填规定砾径范围的陶砾，这些陶砾经特殊配置的胶黏剂胶结固定，充填完成后，在预充填过滤套6的内外套管一侧以及4根旁通管7的另一侧用一个第二支撑盘8固定连接，采用氩弧焊固定，形成一个套筒组件。其中，第二支撑盘8和前一个第一支撑盘4上均设有旁通孔槽，4根旁通管7的两端分别与第二支撑盘8和前一个第一支撑盘4上的旁通孔槽一一对应接通。

将两个套筒组件相对设置并连接在一起，即两个套筒组件上的两个第二支撑盘8采用氩弧焊固定在一起。

将固定在一起的两个套筒组件套在基管11上，上旁通管过滤套2与第一支撑盘4上的旁通孔槽一一对应接通，通过支撑盘固定销钉5将两个第一支撑盘4与基管11连接固定，上旁通管过滤套2与前一个第一支撑盘4通过氩弧焊焊接连接，将下接头9套在基管11上，后一个第一支撑盘4与下接头9上的旁通孔槽一一对应接通，下接头9通过第二固定螺钉10与基管11连接固定，后一个第一支撑盘4与下接头9通过氩弧焊焊接连接。

本实用新型中各个部件的作用如下：

1、预充填规定砾径的陶砾，本实用新型的预充填过滤套本身具有砾石充填防砂功能；

2、砾石规格选择，可以根据具体的产层构造和地质成分进行选择性适配。

3、内置的旁通管路，实现防砂管柱内灌携砂液，而达到管外砾石充填的功能；

4、内置的旁通管路，实现防砂管串多级互联互通；

5、预充填过滤套外层的金属套设计加工有纵向均匀排列的密布弓形桥式凸起结构，在每个弓形桥式凸起结构的两侧边上设有过滤缝隙，依靠过滤缝隙进行流体流通和防砂，同时依靠金属护套的保护，减少地层流体或其它完井作业对预充填过滤环的冲蚀。

6、预充填过滤套内层的金属套也采用弓形桥式凸起结构，一方面可以将中间砾石充填环与基管隔离，防止砂环受到来自管内流体的冲蚀，另一方面增加了环空泄流面积，防止沉砂，提高了介质流通速度。

预充填过滤套6内预充填有一定量的陶砾，本实用新型的筛管内均匀敷设有四条旁通管路和预设有与旁通管路相通的多个开口，将本实用新型的筛管放置在井内，在井壁与本实用新型的筛管壁之间进行砂浆的填充，当地层坍塌时，传统的充填通道被堵塞，砂浆(携砂液)绕过坍塌地层的流动通道，从附近的旁通管路的开口进入旁通管路，顺着旁通管路往下流动；当通过每一根预充填的旁通管7时，一部分砂浆从旁通管7的开口流出，在被砂桥遮挡封闭的较小区段内进行传统的外环空充填过程，而另一部分砂浆继续往下一根的预充填的旁通管7流动。依次类推，砂浆一根一根往下传递，直到整个完井管柱所在的区段全部完成充填防砂。

实施例2

本实施例中，基管11的外侧且位于上接头1、上旁通管过渡套2、预充填过滤套6、下接头9内设有1条旁通管路，旁通管路上设有6处开口，每处开口与其所在位置对应的上接头1、上旁通管过渡套2、预充填过滤套6或下接头9的管壁的外侧贯通。每条旁通管路由多根旁通管7拼接而成。预充填过滤套6的数量为1个。

其他与实施例1相同。