[发明专利]一种新型复合防砂结构

说明书

本发明涉及开采防砂附属装置的技术领域，特别是涉及一种新型复合防砂结构，其能够有效解决砾石充填过程中砂堵问题，提高充填效率，保证充填效果；包括基管筛管和套管，基管筛管的外侧设置有砾石充填层，砾石充填层的外侧均匀设置有若干旁通管，并在若干旁通管的间隙处设置有挡砂介质，套管套设于若干旁通管的外侧，并在套管与若干旁通管之间形成砾石充填通道。

技术领域

本发明涉及开采防砂附属装置的技术领域，特别是涉及一种新型复合防砂结构。

背景技术

众所周知，在传统的石油行业中，旁通管技术的使用已经较为广泛，筛管在油气井的防砂中也属于成熟产品。但目前在天然气水合物的勘探开发中，由于储层的特殊性，致使很多石油天然气行业中的技术、经验不能直接应用到水合物的开发中，而需要对其进行技术上的创新与改造。

在天然气水合物储层泥质粉砂岩中，随着固态水合物的分解，储层内部会形成气液固三相运移的状态，该过程中，液体会携带地层颗粒进入生产管道，如不对其进行适当的防控，随着开采时间的延长，生产管道与地层之间的流动通道会被这些颗粒堵死，进而引发一系列的生产问题。

防砂的作用就是将一部分颗粒较粗的地层砂阻挡在生产管道外侧，同时又允许颗粒较细的地层砂通过防砂结构，并利用举升装置在井口进行收集，起到防堵与稳产的作用。

经过大量室内实验验证，在筛管外充填一层砾石层，能够有效延长筛管被堵死的时间，同时保证该砾石层及筛管结构的有效渗透性，在没有筛管外部砾石层时，地层颗粒直接作用在筛管表面及内部，则会短时期内形成泥皮，因此砾石充填+筛管的防砂方式适用于泥质粉砂岩储层的开采中。

而在水平井的砾石充填过程中极易存在砂桥或脱砂的风险，不能确保高质量的砾石充填效果，在出现砂桥或脱砂情况下，如果能够绕开该砂堵段，使砾石充填得以继续进行，则整体施工质量将大幅提升。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种能够有效解决砾石充填过程中砂堵问题，提高充填效率，保证充填效果的新型复合防砂结构。

本发明的一种新型复合防砂结构，包括基管筛管和套管，所述基管筛管的外侧设置有砾石充填层，所述砾石充填层的外侧均匀设置有若干旁通管，并在若干旁通管的间隙处设置有挡砂介质，套管套设于若干旁通管的外侧，并在套管与若干旁通管之间形成砾石充填通道。

本发明的一种新型复合防砂结构，所述挡砂介质为预充填结构，还可以为金属绕丝结构、金属棉、新型金属泡沫、可记忆膨胀变形材料中的一种。

本发明的一种新型复合防砂结构，所述旁通管的截面可以为折弯的矩形、椭圆形、圆形、菱形和方形。

本发明的一种新型复合防砂结构，所述旁通管的数量大于等于1组。

本发明的一种新型复合防砂结构，所述基管筛管为割缝筛管、绕丝筛管或打孔管。

与现有技术相比本发明的有益效果为：正常的水平井砾石充填中，在携砂液的作用下，充填砾石沿着筛管与套管之间的环空自端部到趾部，经过α波与β波的作用，完成对该环空的充填作业，在泥质粉砂地层中，颗粒之间胶结性较差，套管被射孔后，环空与地层产生联通通道，在此基础上，尤其在液体浸润下，很容易出现脱砂造成砂堵，导致常规充填通道被堵塞，后续充填过程被迫中断。此时，通过布置在筛管上的旁通管将承担砾石充填的通道作用，在泵入压力与携砂液作用下，充填砾石通过布置在筛管外侧的旁通管充填孔进入旁通管，经布置在筛管外侧旁通管的出口处重新进入筛管与套管之间的环空，继续进行充填施工，从而避开了砂堵段，有效提高了充填效果。首次采用三层防砂结构，最外层为旁通管+挡砂介质，中间层为砾石充填层，最内层则为基管筛管，在有效防控地层颗粒进入生产管道的同时，能够维持筛管的渗透性以满足生产需求，并能够有效解决砾石充填过程中砂堵问题，提高充填率，保证充填效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；