螺旋泵濾砂管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及石油開采井下裝置領(lǐng)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(shù)】
[0002]濾砂管工藝技術(shù)具有防止地層出砂的作用，在石油井開采領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。專利號(hào)為ZL200420039445.2的中國(guó)實(shí)用新型專利詳細(xì)描述了目前應(yīng)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(hù)管，還包括安設(shè)于金屬濾網(wǎng)和多孔外保護(hù)管之間的金屬保護(hù)層，該金屬保護(hù)層為不銹鋼薄壁管狀體，其上布設(shè)流體流通孔。這種濾砂管具有易于反洗井解堵，延長(zhǎng)油井生產(chǎn)周期的特點(diǎn)。專利號(hào)為ZL200420039444.8的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種側(cè)向流道長(zhǎng)壽命濾砂管，包括中心管和其上安裝的濾砂網(wǎng)及保護(hù)管，所述保護(hù)管管壁為凹凸?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，其凸起處設(shè)有側(cè)向流通孔道。該濾砂管避免了垂直流動(dòng)，直接沖蝕濾砂材料的現(xiàn)象，延長(zhǎng)了使用周期。但上述濾砂管只有單一的防砂功能，對(duì)井筒內(nèi)部的流體沒有驅(qū)動(dòng)作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種可以驅(qū)動(dòng)井筒內(nèi)流體功能的螺旋泵濾砂管。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案:
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(shè)有多個(gè)通孔，沿中心管軸向內(nèi)部設(shè)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(gòu)成旋轉(zhuǎn)配合，軸承之間的螺旋泵軸上固定纏繞有螺旋葉片。
[0005]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。
[0006]中心管端部的兩個(gè)軸承架和軸承組件靠近中心管的伸出端。
[0007]所述的濾砂網(wǎng)材為一層或多層結(jié)構(gòu)，材質(zhì)為金屬濾網(wǎng)或/和非金屬濾網(wǎng)。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
采用本發(fā)明的螺旋泵濾砂管，其濾砂網(wǎng)材阻止地層砂進(jìn)入井筒，螺旋泵軸旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)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(dá)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(jìn)，發(fā)揮水平井優(yōu)勢(shì)并獲得最大效益。
【附圖說明】
[0009]圖1為該螺旋泵濾砂管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]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。
[0011]圖2為應(yīng)用本發(fā)明的螺旋泵濾砂管在一種實(shí)施井中的連接管柱示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0013]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(zhuǎn)滑動(dòng)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(gòu)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(gè)螺旋泵。
[0014]其應(yīng)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(shí)，地層流體通過薄壁管5的通孔8進(jìn)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(jìn)入中心管2內(nèi)部，此時(shí)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(zhuǎn)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(qiáng)制排液會(huì)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(shí)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(dāng)生產(chǎn)一段時(shí)間后，地層條件有所改變?？蓪?shí)時(shí)改變螺旋泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，再次調(diào)整流入剖面均衡。這種主動(dòng)性動(dòng)能調(diào)控方法，對(duì)提高水平井的開發(fā)效益具有重大意義。
[0015]該螺旋泵濾砂管的使用方式見圖2。
[0016]生產(chǎn)管柱:在水平生產(chǎn)井段相應(yīng)位置安置若干個(gè)螺旋泵濾砂管，其數(shù)量可根據(jù)井段長(zhǎng)度相應(yīng)調(diào)整。在水平段趾部最遠(yuǎn)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(jī)17、保護(hù)器18與井下電纜19 (與電潛泵共用)構(gòu)成一套井下動(dòng)力系統(tǒng)，該動(dòng)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(hù)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。
[0017]工作狀態(tài):油層流體通過套管10的炮眼11進(jìn)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(jìn)入螺旋泵，由減速器16、井下潛水電機(jī)17、保護(hù)器18組成的動(dòng)力系統(tǒng)通過由地面向井下電纜19輸送的電力驅(qū)動(dòng)螺旋泵軸I和螺旋葉片3旋轉(zhuǎn)，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(jìn)入油管套管環(huán)空。
[0018]通過地面對(duì)井下電纜輸送電力的頻率變化，調(diào)節(jié)井下潛水電機(jī)17的轉(zhuǎn)速，來達(dá)到改變螺旋泵軸運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的目的；減速器16、井下潛水電機(jī)17、保護(hù)器18與井下電纜19以及地面電力調(diào)頻技術(shù)，均屬現(xiàn)有成熟技術(shù)。
[0019]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(jìn)。而采用螺旋泵濾砂管后，通過螺旋泵機(jī)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(dá)到水平段整體生產(chǎn)壓差的均衡，以消除長(zhǎng)期困擾人們的水平段跟部水竄突進(jìn)的現(xiàn)象。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(5)，以及夾持在兩者之間的濾砂網(wǎng)材⑷，中心管⑵和薄壁管(5)的管壁上徑向設(shè)有多個(gè)通孔，其特征是:沿中心管⑵軸向內(nèi)部設(shè)置至少兩組軸承架(7)和軸承(6)組件,軸承(6)內(nèi)貫穿有螺旋泵軸(I),軸承(6)與螺旋泵軸⑴構(gòu)成旋轉(zhuǎn)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(quán)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(quán)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(gè)軸承架(7)和軸承(6)組件靠近中心管⑵的伸出端。4.如權(quán)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(jié)構(gòu)，材質(zhì)為金屬濾網(wǎng)或/和非金屬濾網(wǎng)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種可以驅(qū)動(dòng)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(shè)有多個(gè)通孔，沿中心管軸向內(nèi)部設(shè)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(gòu)成旋轉(zhuǎn)配合，軸承之間的螺旋泵軸上固定纏繞有螺旋葉片。采用本發(fā)明的螺旋泵濾砂管，其濾砂網(wǎng)材阻止地層砂進(jìn)入井筒，螺旋泵軸旋轉(zhuǎn)時(shí)帶動(dòng)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(dá)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(jìn)，發(fā)揮水平井優(yōu)勢(shì)并獲得最大效益。
【IPC分類】E21B43/08
【公開號(hào)】CN105507854
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410501693
【發(fā)明人】陳陽(yáng), 王紹先, 彭志剛, 張建國(guó), 徐鑫, 李偉, 董恩博, 許嬋嬋, 張磊, 鄒曉敏, 馬明新, 李國(guó)鋒, 肖經(jīng)緯
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2014年9月27日