CN205532519U - 一种机械防砂管柱 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种机械防砂管柱，包括防砂悬挂器、安全接头和防砂筛管，安全接头包括上接头、以及能分离地连接在上接头下端的下接头，上接头的上端连接防砂悬挂器；防砂筛管包括基管和套设在基管外侧的过滤网，基管的上端连接下接头，基管的侧壁开设有通孔。本实用新型的机械防砂管柱，结构简单、紧凑，通径大，可满足加深泵挂的需求，便于进行过泵生产、洗井和冲砂作业。

Description

一种机械防砂管柱

技术领域

本实用新型涉及油井防砂技术领域，尤其是一种机械防砂管柱。

背景技术

由于地质、采油作业、钻完井等因素的影响，随着油田开发的不断深入和油田开采时间的延长，油层压力降低，亏空严重，出砂问题日益突出。出砂会造成砂埋产层，导致减产或停产，高速的砂粒造成地面及井下设备加倍磨损，更为严重的是出砂会导致地层亏空并坍塌，造成套管损坏使油井报废，并造成严重的经济损失。

为了解决油井出砂问题，各油田广泛开展防砂技术的研究与应用。防砂可以使地层砂最大限度的保持在其地层中的原始位置而不随地层流体进入井筒，使地层原始渗透率的破坏降到最低程度，保护生产井的生产设备，现有防砂技术主要有机械防砂和化学防砂。油井采取化学防砂技术，填砂后需钻塞，施工工序复杂、费用高；采取机械防砂措施虽然可减少施工工序、降低费用，但由于井筒内有机械防砂管柱，受管柱(内径≤Φ73mm)限制，无法进行过泵生产、洗井、冲砂等生产辅助措施，导致部分油井下泵生产一段时间后出现供液不足等问题，制约了油井产能发挥。

因此，为了能增大管柱的内通径，发明人凭借多年从事相关行业的实践与经验，对现有的管柱结构加以改进，设计了一种新型的机械防砂管柱。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种机械防砂管柱，其结构紧凑、通径大，可满足加深泵挂的需求，便于进行过泵生产、洗井和冲砂作业。

为达到上述目的，本实用新型提出一种机械防砂管柱，包括：防砂悬挂器；安全接头，包括上接头、以及能分离地连接在上接头下端的下接头，上接头的上端连接防砂悬挂器；防砂筛管，包括基管和套设在基管外侧的过滤网，基管的上端连接下接头，基管的侧壁开设有通孔。

如上所述的机械防砂管柱，其中，安全接头还包括：上压帽，套设在上接头外侧，且与上接头通过至少一个剪切销钉连接；下压帽，套接在上接头外侧，且其上端连接上压帽，其下端连接下接头；密封环，抵靠在下压帽下方，且套设在上接头的外侧面与下接头的内侧面之间。

如上所述的机械防砂管柱，其中，安全接头还包括抵靠在下压帽下端面与密封环上端面之间的压环，压环套设在上接头的外侧面与下接头的内侧面之间。

如上所述的机械防砂管柱，其中，密封环为石墨密封环。

如上所述的机械防砂管柱，其中，上接头的下端外侧壁与下接头的内侧壁之间具有环形的补偿空间，补偿空间位于密封环下方。

如上所述的机械防砂管柱，其中，防砂筛管还包括：护管，套设在过滤网外侧，护管的侧壁开设有疏通孔；支撑网，套设在基管与过滤网之间。

如上所述的机械防砂管柱，其中，基管的上端内侧壁设有锥形内螺纹，基管的下端外侧壁设有锥形外螺纹。

如上所述的机械防砂管柱，其中，基管的上端外侧壁凹设有用于打吊卡的吊卡槽。

如上所述的机械防砂管柱，其中，基管的下端连接丝堵。

如上所述的机械防砂管柱，其中，安全接头的内径大于110mm，防砂筛管的内径大于110mm，防砂悬挂器的内径大于110mm。

本实用新型的机械防砂管柱的特点和优点是：

1、本实用新型的机械防砂管柱，在防砂悬挂器下方依次连接贯通的上接头、下接头和基管，无需设置接箍，结构简单紧凑，通径大，可满足加深泵挂的需求，便于进行过泵生产、洗井和冲砂作业；

2、本实用新型的机械防砂管柱，其安全接头具有良好的密封性和拉断可靠性，避免因砂埋管柱造成大修事故；

3、本实用新型的机械防砂管柱，其防砂筛管的结构设计成隐形节箍结构，去掉了打吊卡的盲管部分，使整个管柱可渗流长度增长，增加了防砂筛管的有效防砂长度，同时由于没有设计节箍，整个管柱没有变径与盲管段，防砂后期易于打捞。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的机械防砂管柱的示意图；

图2是本实用新型中安全接头的示意图；

图3是本实用新型中防砂筛管的示意图。

主要元件标号说明：

1防砂悬挂器

2安全接头

21上接头 22下接头

23上压帽 231剪切销钉

24下压帽 241安全销钉

25密封环 26压环

27补偿空间

3防砂筛管

31基管 311通孔 312吊卡槽

32过滤网 33护管

34支撑网

4丝堵

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实用新型提供一种机械防砂管柱，其包括由上至下依次连接的防砂悬挂器1、安全接头2和防砂筛管3，安全接头2包括上接头21、以及能分离地连接在上接头21下端的下接头22，以便于在防砂管柱被砂埋上提不动时，将上接头21与下接头22分离，起出上接头21和连接在上接头21上方的管柱，上接头21的上端连接防砂悬挂器1；

防砂筛管3包括基管31和套设在基管31外侧的过滤网32，基管31的上端连接下接头22，基管31为防砂筛管的载体，基管31的侧壁开设有通孔311，通孔311为防砂筛管过滤后的油气流通通道，通孔311的直径例如为8mm至10mm，过滤网32是防砂和控制砂粒径的主要部件，为保证防砂效果，其孔隙大小可根据油井砂样和地质资料进行设计；

防砂悬挂器1为大通径防砂悬挂器，其结构为现有技术，例如可采用中国专利授权公告号为CN 202913969 U的“稠油井大通径选注选采一体管柱”中的DY245型悬挂器，也可采用中国专利授权公告号为CN 204703811 U的“防砂悬挂器”，本实用新型中的防砂悬挂器1用于悬挂安全接头2和防砂筛管3。

本实用新型的机械防砂管柱，在防砂悬挂器1下方依次连接内部贯通的上接头、下接头和基管，且无需设置接箍，结构简单、紧凑，通径大(大于110mm)，为可过泵式大通径机械防砂管柱，在缓解油井出砂矛盾的同时，抽油泵可下入防砂管柱内，满足油井供液不足需加深泵挂的要求，并可在防砂筛管内进行洗井、冲砂等生产辅助措施。

如图2所示，在一个具体实施例中，安全接头2还包括上压帽23、下压帽24和密封环25，上压帽23套设在上接头21外侧，且与上接头21通过至少一个剪切销钉231连接；下压帽24套接在上接头21外侧，且其上端连接上压帽23，其下端连接下接头22，例如，下压帽24上端通过螺纹连接在上压帽23外侧，下压帽24下端通过螺纹连接在下接头22内侧，下压帽24与上压帽23之间通过安全销钉241固定连接，防止起下管柱时管转脱扣；密封环25抵靠在下压帽24下方，且套设在上接头21的外侧面与下接头22的内侧面之间，利用下压帽24压紧密封环25，可保证密封性，密封环25优选为石墨密封环，在高、低温条件下具有良好的密封性能，且在设定的载荷下拉断可靠。

其中，通过在上接头21与下接头22之间设置上压帽23和下压帽24，并采用剪切销钉231连接上接头21和上压帽23，便于起出管柱，具体是，当油井出砂严重造成砂埋机械防砂管柱导致上提机械防砂管柱提不动时，可加大上提载荷，当载荷达到安全接头2设定的载荷或剪切销钉231的剪切载荷时，安全接头2的剪切销钉231剪断，上接头21与下接头22断开，即可起出安全接头2上部的管柱，之后再下入冲砂管进行冲砂，然后打捞防砂筛管3，逐级起出井下管柱，防止管柱拔不动造成大修事故。

另外，实际应用时，可根据需要设定的额定拉断载荷来设置所需数量的剪切销钉231。

优选地，安全接头2还包括抵靠在下压帽24下端面与密封环25上端面之间的压环26，压环26套设在上接头21的外侧面与下接头22的内侧面之间，压环26能进一步压紧密封环25。

优选地，上接头21的下端外侧壁与下接头22的内侧壁之间具有环形的补偿空间27，补偿空间27位于密封环25下方，通过设置补偿空间27，能补偿管柱的变形，例如密封环25在井下高温环境下可能发生伸长，该补偿空间27可作为密封环25的伸长量容置空间，防止密封环25的变形影响上接头21与下接头22之间的密封性，提高安全可靠性。

如图3所示，在另一个具体实施例中，防砂筛管3还包括护管33和支撑网34，护管33套设在过滤网32外侧，用于在施工作业时对防砂筛管3起到保护作用，护管33的侧壁开设有疏通孔311，用于在生产作业时为防砂筛管3疏通油气流；支撑网34套设在基管31与过滤网32之间，起支撑过滤网32的作用，同时支撑网34将过滤网32与基管31分隔开，使过滤网32与基管31之间具有一定环空，便于液流顺利通过。

本实施例中，基管31的上端内侧壁设有锥形内螺纹，基管31的下端外侧壁设有锥形外螺纹，因而基管31可直接与其它管柱连接，也便于多个基管31依次连接，而无需设置接箍，或者说基管31的上端和下端构成隐形接箍结构，使整个管柱无变径段，便于设计大通径，且防砂后期易于打捞。

优选地，基管31的上端外侧壁凹设有用于打吊卡的吊卡槽312，从而无需设置打吊卡的盲管部分，使整个管柱的可渗流长度增长，增加了防砂筛管3的有效防砂长度，同时由于没有盲管段，便于设计大通径，且防砂后期易于打捞。

再如图1所示，基管31的下端还连接丝堵4，起到密封作用。

本实用新型的机械防砂管柱，其通径大，安全接头2的内径大于110mm，防砂筛管3的内径大于110mm，防砂悬挂器1的内径大于110mm。

采用本实用新型的机械防砂管柱进行生产时，根据油井出砂状况，将机械防砂管柱(工具内径均大于Φ110mm)下至设计位置，地面打压，当压力达到一定时，防砂悬挂器1的卡瓦胀出锚定在套管壁上，防砂悬挂器1的胶筒被压缩封隔油套环空，继续打压完成丢手；然后起出丢手管，防砂悬挂器1的卡瓦留在井内，用于悬挂下部防砂筛管，下入抽油泵，并且抽油泵可进入机械防砂管柱内，进行防砂生产，由于机械防砂管柱内通径大，生产过程中可以洗井。如下次作业需起出机械防砂管柱时，用专用打捞锚，下井至防砂悬挂器1位置与其碰撞抓锁鱼顶，上提即可解封起出机械防砂管柱。

因此，采用本实用新型的机械防砂管柱，在缓解油井出砂矛盾的同时，抽油泵可下入防砂管柱内，满足油井供液不足需加深泵挂的要求，并可在防砂筛管内进行洗井、冲砂等生产辅助措施，有效提高了油井的生产时率。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。

Claims (10)

1.一种机械防砂管柱，其特征在于，所述机械防砂管柱包括：

防砂悬挂器；

安全接头，包括上接头、以及能分离地连接在所述上接头下端的下接头，所述上接头的上端连接所述防砂悬挂器；

防砂筛管，包括基管和套设在所述基管外侧的过滤网，所述基管的上端连接所述下接头，所述基管的侧壁开设有通孔。

2.如权利要求1所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述安全接头还包括：

上压帽，套设在所述上接头外侧，且与所述上接头通过至少一个剪切销钉连接；

下压帽，套接在所述上接头外侧，且其上端连接所述上压帽，其下端连接所述下接头；

密封环，抵靠在所述下压帽下方，且套设在所述上接头的外侧面与所述下接头的内侧面之间。

3.如权利要求2所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述安全接头还包括抵靠在所述下压帽下端面与所述密封环上端面之间的压环，所述压环套设在所述上接头的外侧面与所述下接头的内侧面之间。

4.如权利要求2所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述密封环为石墨密封环。

5.如权利要求2所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述上接头的下端外侧壁与所述下接头的内侧壁之间具有环形的补偿空间，所述补偿空间位于所述密封环下方。

6.如权利要求1所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述防砂筛管还包括：

护管，套设在所述过滤网外侧，所述护管的侧壁开设有疏通孔；

支撑网，套设在所述基管与所述过滤网之间。

7.如权利要求1所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述基管的上端内侧壁设有锥形内螺纹，所述基管的下端外侧壁设有锥形外螺纹。

8.如权利要求1所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述基管的上端外侧壁凹设有用于打吊卡的吊卡槽。

9.如权利要求1所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述基管的下端连接丝堵。

10.如权利要求1至9任一项所述的机械防砂管柱，其特征在于，所述安全接头的内径大于110mm，所述防砂筛管的内径大于110mm，所述防砂悬挂器的内径大于110mm。