一種免填充可膨脹篩管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造屬于石油天然氣鉆探完井防砂技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種免填充可膨脹篩管。
【背景技術(shù)】
[0002]油藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，油井廣泛存在出砂現(xiàn)象，出砂會(huì)影響油井正常生產(chǎn)、增加生產(chǎn)成本、減小產(chǎn)量并且污染環(huán)境，防砂對(duì)于油藏開(kāi)發(fā)非常重要?，F(xiàn)在使用較多的防砂技術(shù)包括化學(xué)防砂和機(jī)械防砂，其中機(jī)械防砂是較為可靠的防砂手段。篩管防砂是使用最為廣泛的機(jī)械防砂技術(shù)，為了改善防砂效果，一般都需要進(jìn)行礫石填充。雖然礫石填充可以改善防砂效果，但操作工藝復(fù)雜且成本較高，同時(shí)無(wú)法改變近井地層隨著開(kāi)采持續(xù)而出砂增加的情況。針對(duì)這種情況，后來(lái)開(kāi)發(fā)出膨脹篩管使篩管外壁緊貼井壁，增大了通徑大小，同時(shí)減小了篩管與井壁間的空隙，改善了出砂增加的情況;但由于膨脹篩管無(wú)法完全緊貼井壁，且膨脹后篩管過(guò)濾孔徑變大導(dǎo)致其無(wú)法有效防砂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種免填充可膨脹篩管，解決目前油氣井完井作業(yè)復(fù)雜且成本高、防砂效果差等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)各類油井的完井防砂作業(yè)簡(jiǎn)化、提高防砂效果、降低成本的目的。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種免填充可膨脹篩管，包括膨脹基管、在該膨脹基管外側(cè)設(shè)置的過(guò)濾篩管、以及過(guò)濾篩管外側(cè)的膨脹體;所述膨脹體包括在所述過(guò)濾篩管外側(cè)包覆的形狀記憶聚合物層，以及整體包覆在所述形狀記憶聚合物層外側(cè)的水溶性聚合物層;所述過(guò)濾篩管兩端通過(guò)第一定位環(huán)固定在所述膨脹基管上;所述形狀記憶聚合物層兩端通過(guò)第二定位環(huán)固定在所述過(guò)濾篩管上;所述膨脹基管兩端分別設(shè)置有突出于所述第一定位環(huán)的膨脹基管延長(zhǎng)段。
[0006]進(jìn)一步，所述過(guò)濾篩管為雙層結(jié)構(gòu)，包括繞絲篩管及其外側(cè)的網(wǎng)狀篩管。
[0007]進(jìn)一步，所述網(wǎng)狀篩管兩端設(shè)有用以包裹所述繞絲篩管的擋邊。
[0008]進(jìn)一步，所述膨脹體兩端均形成外圓周面呈錐面的引導(dǎo)端。
[0009]進(jìn)一步，所述膨脹基管延長(zhǎng)段可拆卸的連接在所述膨脹基管上。
[0010]進(jìn)一步，所述膨脹基管延長(zhǎng)段螺紋連接在所述膨脹基管上。
[0011]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的免填充可膨脹篩管具有以下優(yōu)勢(shì):
[0012]本發(fā)明創(chuàng)造下入油井中，無(wú)需礫石填充，避免填充不實(shí)影響防砂效果，同時(shí)有效減少了下入管柱的次數(shù)，減少了作業(yè)成本。在膨脹體膨脹后，可以實(shí)現(xiàn)形狀記憶聚合物海綿體與過(guò)濾篩管的雙層過(guò)濾防砂，且膨脹后能夠有效支撐井壁防止出砂井壁坍塌。
【附圖說(shuō)明】
[0013]構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0014]圖1為本發(fā)明創(chuàng)造下入到油井內(nèi)膨脹前的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明創(chuàng)造下入到油井內(nèi)膨脹后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明創(chuàng)造中過(guò)濾篩管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本發(fā)明創(chuàng)造中過(guò)濾篩管的剖視圖。
[0018]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0019]1-膨脹基管;2-過(guò)濾篩管;3-膨脹體;4-形狀記憶聚合物層;5-水溶性聚合物層;6_第一定位環(huán);7-第二定位環(huán);8-膨脹基管延長(zhǎng)段;9-繞絲篩管；10-網(wǎng)狀篩管；11-擋邊；12-引導(dǎo)端;13-環(huán)空；14-地層;15-油層;16-篩管內(nèi)孔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0021]在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明創(chuàng)造和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的限制。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0022]在本發(fā)明創(chuàng)造的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過(guò)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明創(chuàng)造中的具體含義。
[0023]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明創(chuàng)造。
[0024]—種免填充可膨脹篩管，如圖1至4所示，包括膨脹基管1、在該膨脹基管I外側(cè)設(shè)置的過(guò)濾篩管2、以及過(guò)濾篩管2外側(cè)的膨脹體3;所述膨脹體包括在所述過(guò)濾篩管2外側(cè)包覆的形狀記憶聚合物層4，以及整體包覆在所述形狀記憶聚合物層4外側(cè)的水溶性聚合物層5;所述過(guò)濾篩管2兩端通過(guò)第一定位環(huán)6固定在所述膨脹基管I上;所述形狀記憶聚合物層4兩端通過(guò)第二定位環(huán)7固定在所述過(guò)濾篩管2上;所述膨脹基管I兩端分別設(shè)置有突出于所述第一定位環(huán)6的膨脹基管延長(zhǎng)段8。需要說(shuō)明的是，膨脹基管為中空結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部為篩管內(nèi)孔16，其兩端連接膨脹基管延長(zhǎng)段，膨脹基管延長(zhǎng)段8用于連接其他輔助設(shè)備。為防止膨脹過(guò)程過(guò)濾篩管發(fā)生軸向位移，因此在過(guò)濾篩管沿軸線兩端設(shè)置第一定位環(huán)。為防止膨脹過(guò)程形狀記憶聚合物層發(fā)生軸向位移，形狀記憶聚合物層沿軸線兩端置有第二定位環(huán)。
[0025]第二定位環(huán)7的軸向位置處于第一定位環(huán)6的內(nèi)側(cè)，即第二定位環(huán)7處于第一定位環(huán)6朝向所述膨脹體3中部位置的一側(cè)。形狀記憶聚合物層4外部覆蓋水溶性聚合物層5，水溶性聚合物層5在工本免填充可膨脹篩管下入預(yù)定位置后逐漸溶解，露出形狀記憶聚合物層4。
[0026]形狀記憶聚合物層4在設(shè)定溫度下和液體接觸充分時(shí)間后，逐漸膨脹至填滿本免填充可膨脹篩管與油井之間的環(huán)空13，形成海綿狀硬質(zhì)過(guò)濾層。膨脹基管I通過(guò)膨脹擴(kuò)張器實(shí)現(xiàn)管徑擴(kuò)張，需要強(qiáng)調(diào)的是，管徑擴(kuò)張過(guò)程須在遇水可溶聚合物5溶解前完成。使用膨脹管技術(shù)，增大了通徑大小;一次實(shí)現(xiàn)多個(gè)產(chǎn)層的防砂處理。
[0027]其中，所述過(guò)濾篩管2為雙層結(jié)構(gòu)，包括繞絲篩管9及其外側(cè)的網(wǎng)狀篩管10。所述網(wǎng)狀篩管10兩端設(shè)有用以包裹所述繞絲篩管9的擋邊11。通過(guò)擋邊11，這樣，就相當(dāng)于繞絲篩管9穩(wěn)固的內(nèi)嵌在所述網(wǎng)狀篩管10內(nèi)，確保過(guò)濾篩管2的雙層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。
[0028]為防止本免填充可膨脹篩管在到達(dá)指定位置前形狀記憶聚合物層4提前遇水受熱膨脹，造成工具下入遇卡，在形狀記憶聚合物層4外部覆蓋水溶性聚合物層5，遇水可逐漸溶解露出內(nèi)側(cè)包裹的形狀記憶聚合物層4。
[0029]其中，所述膨脹體3兩端均形成外圓周面呈錐面的引導(dǎo)端12，非常方便本免填充可膨脹篩管下入到井內(nèi)。
[0030]其中，所述膨脹基管延長(zhǎng)段8可拆卸的連接在所述膨脹基管I上，二者通?？刹捎寐菁y連接。這樣，非常方便膨脹基管延長(zhǎng)段8與膨脹基管I的連接，可以根據(jù)工況的需求，選用不同長(zhǎng)度或不同規(guī)格的膨脹基管延長(zhǎng)段8，可以按實(shí)際需要連接相應(yīng)的輔助設(shè)備。
[0031]本免填充可膨脹篩管在下井前管徑較小，能夠非常方便的下入。當(dāng)下入到指定位置后，通常是下放到地層14內(nèi)分布的油層15處，使用膨脹擴(kuò)張器使內(nèi)部的膨脹基管9管徑擴(kuò)張，受擴(kuò)張作用力影響，繞絲篩管9與網(wǎng)狀篩管10管徑隨之?dāng)U張。待水溶性聚合物層5逐漸溶解后露出形狀記憶聚合物層4，形狀記憶聚合物層4遇水受熱膨脹，其厚度顯著增加且保持膨脹基管I擴(kuò)張后管徑不收縮。
[0032]本發(fā)明創(chuàng)造下入油井中，無(wú)需礫石填充，避免填充不實(shí)影響防砂效果，同時(shí)有效減少了下入管柱的次數(shù)，減少了作業(yè)成本。在膨脹體2膨脹后，可以實(shí)現(xiàn)形狀記憶聚合物海綿體與過(guò)濾篩管的雙層過(guò)濾防砂，且膨脹后能夠有效支撐井壁防止出砂井壁坍塌。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種免填充可膨脹篩管，其特征在于:包括膨脹基管、在該膨脹基管外側(cè)設(shè)置的過(guò)濾篩管、以及過(guò)濾篩管外側(cè)的膨脹體;所述膨脹體包括在所述過(guò)濾篩管外側(cè)包覆的形狀記憶聚合物層，以及整體包覆在所述形狀記憶聚合物層外側(cè)的水溶性聚合物層;所述過(guò)濾篩管兩端通過(guò)第一定位環(huán)固定在所述膨脹基管上;所述形狀記憶聚合物層兩端通過(guò)第二定位環(huán)固定在所述過(guò)濾篩管上;所述膨脹基管兩端分別設(shè)置有突出于所述第一定位環(huán)的膨脹基管延長(zhǎng)段。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免填充可膨脹篩管，其特征在于:所述過(guò)濾篩管為雙層結(jié)構(gòu)，包括繞絲篩管及其外側(cè)的網(wǎng)狀篩管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種免填充可膨脹篩管，其特征在于:所述網(wǎng)狀篩管兩端設(shè)有用以包裹所述繞絲篩管的擋邊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免填充可膨脹篩管，其特征在于:所述膨脹體兩端均形成外圓周面呈錐面的引導(dǎo)端。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種免填充可膨脹篩管，其特征在于:所述膨脹基管延長(zhǎng)段可拆卸的連接在所述膨脹基管上。6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種免填充可膨脹篩管，其特征在于:所述膨脹基管延長(zhǎng)段螺紋連接在所述膨脹基管上。
【專利摘要】本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種免填充可膨脹篩管，包括膨脹基管、在該膨脹基管外側(cè)設(shè)置的過(guò)濾篩管、以及過(guò)濾篩管外側(cè)的膨脹體；膨脹體包括在過(guò)濾篩管外側(cè)包覆的形狀記憶聚合物層，以及整體包覆在形狀記憶聚合物層外側(cè)的水溶性聚合物層；過(guò)濾篩管兩端通過(guò)第一定位環(huán)固定在膨脹基管上；形狀記憶聚合物層兩端通過(guò)第二定位環(huán)固定在過(guò)濾篩管上；膨脹基管兩端分別設(shè)置有突出于第一定位環(huán)的膨脹基管延長(zhǎng)段。本發(fā)明創(chuàng)造下入油井中，無(wú)需礫石填充，避免填充不實(shí)影響防砂效果，同時(shí)有效減少了下入管柱的次數(shù)，減少了作業(yè)成本。在膨脹體膨脹后，可以實(shí)現(xiàn)形狀記憶聚合物海綿體與過(guò)濾篩管的雙層過(guò)濾防砂，且膨脹后能夠有效支撐井壁防止出砂井壁坍塌。
【IPC分類】E21B43/08, E21B43/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105626002
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610125336
【發(fā)明人】張耕培, 劉音, 王紅科, 邱曉寧, 王益山
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日