[发明专利]一种针对地层非均匀出砂的复合防砂管及完井方法

权利要求书

1.一种针对地层非均匀出砂的复合防砂管，配套设置有驱动装置，其特征在于，包括中心管(6)、绕丝筛套(14)和一对精细防砂网(3)；

所述中心管(6)侧面设置有阵列排布的圆孔，两端与螺纹接箍(9)相连接；

所述绕丝筛套(14)设置于中心管(6)外部，绕丝筛套(14)与中心管(6)之间设置有一对环形密封外挡板(8)，环形密封外挡板(8)一端与中心管(6)固定连接，另一端与绕丝筛套(14)固定连接，与中心管(6)和绕丝筛套(14)形成密闭空间，密闭空间内设置有一对环形密封内挡板(7)，环形密封内挡板(7)嵌于中心管(6)与绕丝筛套(14)之间，可沿中心管(6)转动，环形密封内挡板(7)一面设置为光滑面，近中心管(6)一侧设置有槽状齿条(5)，另一面设置为粗糙面，与环形密封外挡板(8)相接触；

所述精细防砂网(3)对称设置于密闭空间内，与环形密封内挡板(7)相连接，精细防砂网(3)呈两端翘起的弧面结构，两端翘起处设置有弹性伸缩密封条(2)，弹性伸缩密封条(2)与绕丝筛套(14)相接触；

所述绕丝筛套(14)呈两端敞口的圆柱结构，包括多根绕丝(1)和多根纵筋(4)，绕丝(1)和纵筋(4)均由不锈钢丝轧制而成，根据产层出砂粒度分别设置纵筋(4)和绕丝(1)的排列间隔，将纵筋(4)沿周向等间隔排列，绕丝(1)沿轴向等间隔排列并与纵筋(4)焊接连接形成筛眼；

所述驱动装置设置于中心管(6)内部，驱动装置上设置有齿轮，齿轮由设置于中心管(6)侧面的圆孔穿出，与设置于环形密封内挡板(7)上的槽状齿条(5)咬合连接。

2.根据权利要求1所述的一种针对地层非均匀出砂的复合防砂管，其特征在于，所述不锈钢丝断面呈梯形或三角形。

3.根据权利要求1所述的一种针对地层非均匀出砂的复合防砂管，其特征在于，所述精细防砂网(3)由多层复合过滤网叠加而成，复合过滤网采用不锈钢材料制成，根据防砂精度要求设置复合过滤网网眼尺寸。

4.根据权利要求1所述的一种针对地层非均匀出砂的复合防砂管，其特征在于，所述驱动装置为缓冲马达(15)。

5.一种针对地层非均匀出砂的完井方法，其特征在于，采用权利要求1所述的复合防砂管，具体包括如下步骤：

步骤1，将测井仪器下井测量，确定生产层段地层的最大水平地应力方向(12)；

步骤2，将复合防砂管放入井中，置于生产层段内；

步骤3，将驱动装置置于复合防砂管的中心管(6)内部，将设置于驱动装置上的齿轮从中心管(6)侧面的圆孔处穿出，与设置于环形密封内挡板(7)的槽状齿条(5)咬合连接；

步骤4，根据生产层段地层的最大水平地应力方向(12)，结合驱动装置的齿轮转速，设置驱动装置齿轮转数，启动驱动装置，驱动装置带动环形密封内挡板(7)转动，使得对称设置于环形密封内挡板(7)上的精细防砂网(3)转动；

步骤5，当一对精细防砂网(3)转动到沿最大水平地应力方向(12)对称时，关闭驱动装置，将驱动装置从井中缓慢取出，进入油气生产过程。

6.根据权利要求5所述的一种针对地层非均匀出砂的完井方法，其特征在于，若生产过程中复合防砂管内部出现砂堵现象，需要对复合防砂管内解砂堵，具体包括以下步骤：

步骤1，停止油气生产，将驱动装置置于复合防砂管的中心管(6)内部，将设置于驱动装置上的齿轮从中心管(6)侧面的圆孔处穿出，与设置于环形密封内挡板(7)的槽状齿条(5)咬合连接；

步骤2，根据复合防砂管内砂堵情况，确定驱动装置齿轮转数，启动驱动装置，驱动装置带动设置于环形密封内挡板(7)上的精细防砂网(3)转动；

步骤3，当一对精细防砂网(3)转动到本次转动前的初始位置处或转动到沿最大水平地应力方向(12)对称时，关闭驱动装置，将驱动装置从井中缓慢取出，继续进行油气生产。

7.根据权利要求5所述的一种针对地层非均匀出砂的完井方法，其特征在于，若生产过程中地层应力状态发生变化，需要对非均匀性防砂方向进行动态调整，具体包括以下步骤：

步骤1，停止油气生产，将测井仪器下井测量，确定此时生产层段地层的最大水平地应力方向(12)；

步骤2，将驱动装置置于复合防砂管的中心管(6)内部，将设置于驱动装置上的齿轮从中心管(6)侧面的圆孔处穿出，与设置于环形密封内挡板(7)的槽状齿条(5)咬合连接；

步骤3，根据此时生产层段地层的地应力分布情况，确定井筒周围的剪切破坏区(11)，设置驱动装置齿轮转数，启动驱动装置，驱动装置带动设置于环形密封内挡板(7)上的精细防砂网(3)转动；

步骤4，当一对精细防砂网(3)转动到沿此时最大水平地应力方向对称时，关闭驱动装置，将驱动装置从井中缓慢取出，继续进行油气生产。