螺旋泵濾砂管的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種可以驅動井筒內(nèi)流體功能的螺旋泵濾砂管。包括中心管、密封套裝在中心管外部的薄壁管，以及夾持在兩者之間的濾砂網(wǎng)材，中心管和薄壁管的管壁上徑向設有多個通孔，沿中心管軸向內(nèi)部設置至少兩組軸承架和軸承組件，軸承內(nèi)貫穿有螺旋泵軸，軸承與螺旋泵軸構成旋轉配合，軸承之間的螺旋泵軸上固定纏繞有螺旋葉片。采用本實用新型的螺旋泵濾砂管，其濾砂網(wǎng)材阻止地層砂進入井筒，螺旋泵軸旋轉時帶動螺旋葉片將管內(nèi)液體從一端推擠到另一端，具有克服沿程摩阻、達到平衡濾砂管兩端產(chǎn)生壓差的作用，大力改善水平段流入剖面均衡性，有效控制邊底水快速竄進，發(fā)揮水平井優(yōu)勢并獲得最大效益。
【專利說明】螺旋泵濾砂管
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及石油開采井下裝置領域，特別是一種具有泵送液體功能的石油開采井防砂濾砂管。
【背景技術】
[0002]濾砂管工藝技術具有防止地層出砂的作用，在石油井開采領域得到廣泛應用。專利號為ZL200420039445.2的中國實用新型專利詳細描述了目前應用比較成熟的一種抗沖蝕高滲透濾砂管工具，包括多孔中心管、金屬濾網(wǎng)和多孔外保護管，還包括安設于金屬濾網(wǎng)和多孔外保護管之間的金屬保護層，該金屬保護層為不銹鋼薄壁管狀體，其上布設流體流通孔。這種濾砂管具有易于反洗井解堵，延長油井生產(chǎn)周期的特點。專利號為ZL200420039444.8的中國實用新型專利公開了一種側向流道長壽命濾砂管，包括中心管和其上安裝的濾砂網(wǎng)及保護管，所述保護管管壁為凹凸狀結構，其凸起處設有側向流通孔道。該濾砂管避免了垂直流動，直接沖蝕濾砂材料的現(xiàn)象，延長了使用周期。但上述濾砂管只有單一的防砂功能，對井筒內(nèi)部的流體沒有驅動作用。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種可以驅動井筒內(nèi)流體功能的螺旋泵濾砂管。
[0004]本實用新型所采用的技術方案:
[0005]螺旋泵濾砂管，包括中心管、密封套裝在中心管外部的薄壁管，以及夾持在兩者之間的濾砂網(wǎng)材，中心管和薄壁管的管壁上徑向設有多個通孔，沿中心管軸向內(nèi)部設置至少兩組軸承架和軸承組件，軸承內(nèi)貫穿有螺旋泵軸，軸承與螺旋泵軸構成旋轉配合，軸承之間的螺旋泵軸上固定纏繞有螺旋葉片。
[0006]上述方案還包括:中心管兩端從薄壁管兩端伸出，并在伸出端加工有螺紋。
[0007]中心管端部的兩個軸承架和軸承組件靠近中心管的伸出端。
[0008]所述的濾砂網(wǎng)材為一層或多層結構，材質為金屬濾網(wǎng)或/和非金屬濾網(wǎng)。
[0009]本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下優(yōu)點:
[0010]采用本實用新型的螺旋泵濾砂管，其濾砂網(wǎng)材阻止地層砂進入井筒，螺旋泵軸旋轉時帶動螺旋葉片將管內(nèi)液體從一端推擠到另一端，具有克服沿程摩阻、達到平衡濾砂管兩端產(chǎn)生壓差的作用，大力改善水平段流入剖面均衡性，有效控制邊底水快速竄進，發(fā)揮水平井優(yōu)勢并獲得最大效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為該螺旋泵濾砂管的結構示意圖。
[0012]圖中:1、螺旋泵軸，2、中心管，3、螺旋葉片，4、濾砂網(wǎng)材，5、薄壁管，6、軸承，7、軸承架，8、薄壁管的通孔，9、中心管的通孔，a、流體輸入端，b、流體輸出端。
[0013]圖2為應用本實用新型的螺旋泵濾砂管在一種實施井中的連接管柱示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0015]參看圖1，該螺旋泵濾砂管，包括螺旋泵軸1、中心管2、螺旋葉片3、濾砂網(wǎng)材4、薄壁管5、軸承6、軸承架7。中心管2內(nèi)固定有軸承架7，螺旋泵軸I安裝在軸承架7中的軸承6內(nèi)，呈旋轉滑動配合；中心管2外部纏繞一層或多層濾砂網(wǎng)材4，薄壁管5套裝在濾砂網(wǎng)材4外部，薄壁管5兩端與中心管2構成固定密封連接。螺旋泵軸I外部纏繞有螺旋葉片3，兩者緊固聯(lián)接組成一個螺旋泵。
[0016]其應用原理:將螺旋泵濾砂管置于油井井下油藏水平井段井筒內(nèi)，工作時，地層流體通過薄壁管5的通孔8進入濾砂網(wǎng)材4，經(jīng)過過濾的流體通過中心管2的通孔9進入中心管2內(nèi)部，此時由螺旋泵軸I和螺旋葉片3組成的螺旋泵處于連續(xù)旋轉狀態(tài)，將水平段中心管2的流體從輸入端a向輸出端b推擠。螺旋泵的強制排液會在輸入端a處產(chǎn)生抽吸作用而增大產(chǎn)生壓差，而在輸出端b處可產(chǎn)生頂壓作用，從而減小兩端生產(chǎn)壓差，同時也克服流體在管內(nèi)沿程摩阻，使水平段流入剖面均衡性得到最大改善。當生產(chǎn)一段時間后，地層條件有所改變。可實時改變螺旋泵軸運轉參數(shù)，再次調整流入剖面均衡。這種主動性動能調控方法，對提高水平井的開發(fā)效益具有重大意義。
[0017]該螺旋泵濾砂管的使用方式見圖2。
[0018]生產(chǎn)管柱:在水平生產(chǎn)井段相應位置安置若干個螺旋泵濾砂管，其數(shù)量可根據(jù)井段長度相應調整。在水平段趾部最遠端輸入端a安裝絲堵12，在輸出端b端通過接箍13與井下封隔器14螺紋聯(lián)接，井下封隔器14通過接箍13與短節(jié)15螺紋聯(lián)接，減速器16、井下潛水電機17、保護器18與井下電纜19 (與電潛泵共用)構成一套井下動力系統(tǒng)，該動力系統(tǒng)通過減速器16的輸出軸與螺旋泵軸I緊密聯(lián)接，保護器18的右端與生產(chǎn)油管20可通過螺紋或其他形式緊密聯(lián)接。
[0019]工作狀態(tài):油層流體通過套管10的炮眼11進入篩管套管環(huán)空內(nèi)，在通過螺旋泵濾砂管的薄壁管5、濾砂網(wǎng)材4、中心管2進入螺旋泵，由減速器16、井下潛水電機17、保護器18組成的動力系統(tǒng)通過由地面向井下電纜19輸送的電力驅動螺旋泵軸I和螺旋葉片3旋轉，將管內(nèi)流體由輸入端a向輸出端b推擠，然后管內(nèi)流體在通過短節(jié)15再次進入油管套管環(huán)空。
[0020]通過地面對井下電纜輸送電力的頻率變化，調節(jié)井下潛水電機17的轉速，來達到改變螺旋泵軸運轉參數(shù)的目的；減速器16、井下潛水電機17、保護器18與井下電纜19以及地面電力調頻技術，均屬現(xiàn)有成熟技術。
[0021]常規(guī)完井方式在水平段跟部(靠近輸出端b)生產(chǎn)壓差要大于水平段趾部(靠近輸入端a)，在跟部易造成底水錐進。而采用螺旋泵濾砂管后，通過螺旋泵機械力將趾部流體推擠至跟部，這樣在趾部可產(chǎn)生抽吸力而提高生產(chǎn)壓差，而在跟部又受到流體的頂壓而減小生產(chǎn)壓差，從而達到水平段整體生產(chǎn)壓差的均衡，以消除長期困擾人們的水平段跟部水竄突進的現(xiàn)象。
【權利要求】
1.螺旋泵濾砂管，包括中心管⑵、密封套裝在中心管⑵外部的薄壁管⑶，以及夾持在兩者之間的濾砂網(wǎng)材⑷，中心管⑵和薄壁管⑶的管壁上徑向設有多個通孔，其特征是:沿中心管⑵軸向內(nèi)部設置至少兩組軸承架00和軸承(6)組件，軸承(6)內(nèi)貫穿有螺旋泵軸⑴，軸承(6)與螺旋泵軸⑴構成旋轉配合，軸承(6)之間的螺旋泵軸⑴上固定纏繞有螺旋葉片⑶。
2.如權利要求1所述的螺旋泵濾砂管，其特征是:中心管⑵兩端從薄壁管(5)兩端伸出，并在伸出端加工有螺紋。
3.如權利要求2所述的螺旋泵濾砂管，其特征是:中心管⑵端部的兩個軸承架⑴和軸承(6)組件靠近中心管⑵的伸出端。
4.如權利要求1、2或3所述的螺旋泵濾砂管，其特征是:所述的濾砂網(wǎng)材⑷為一層或多層結構。
【文檔編號】E21B43/08GK204200191SQ201420559109
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年9月27日 優(yōu)先權日:2014年9月27日
【發(fā)明者】陳陽, 王紹先, 彭志剛, 張建國, 徐鑫, 李偉, 董恩博, 許嬋嬋, 張磊, 鄒曉敏, 馬明新, 李國鋒, 肖經(jīng)緯 申請人:中國石油化工集團公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院