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油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介

防砂筛管是为了解决油气井开发中油气井出砂问题和水平井组不射孔开发问题而研发的产品。我公司现有激光割缝防砂筛管、打孔筛管、金属棉防砂筛管、TBS防砂筛管、螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管以及弹性防砂筛管等各种规格型号的产品，并已批量应用于全国各油田的防砂井和水平井生产中。与目前国内外水平井使用的完井方式相比，各油田水平井产要是以筛管、打孔衬管、射孔三种完井方式为主。由于绝大多数水平井是砂岩油藏和稠油油藏，稠油防砂问题是水平井开发的主要矛盾之一，因此以筛管完井占主导地位。            
用于防砂完井防砂的筛管主要有
金属棉筛管 、TBS筛管割缝筛管、 弹性筛管、 螺旋筛管、V缝自洁防砂筛管
筛管防砂完井的发展历程及性能评价
1、1996年以前
防砂完井技术试验阶段 ，主要以金属棉筛管完井防砂为主。
金属棉筛管防砂完井后井眼尺寸小，不利于注汽热采、采油生产和后期作业。防砂材料强度不足、不均匀，容易堵塞和损坏（击穿）。

2、1996～2002年间
开发并应用了TBS筛管。TBS筛管是以打孔套管为基管，将金属纤维过滤单元烧结在基管上，单层管结构，内径大，可防细砂，解决了金属棉筛管内径小、堵塞和强度低的问题。
TBS筛管存在问题：过滤单元易脱落、加工工艺性差。

3、2002年以后
由于机械加工工艺的进步，割缝筛管加工成本降低，近几年来在辽河油田应用的最多，主要适用于粗砂、分选性好的油藏。

存在问题：不能防止细砂，缝隙易冲蚀变大、缝型为单一直缝抗压强度低。
4、2005年以后
割缝筛管防砂完井技术推广应用阶段和弹性筛管现场试验阶段
高强度弹性筛管进入现场，显示出明显的优势。
解决了TBS过滤单元脱落的问题，防砂材料采用弹性金属纤维，渗透性能好，抗堵塞性能高，扩大了防砂范围。截止到目前在辽河油田的水平井上应用了32井次。

目前水平井最主要的防砂完井筛管是弹性筛管和割缝筛管。
目前水平井筛管完井方式主要有两种：
A、95/8″套管内悬挂7″筛管。
B、7″套管下接7″筛管，上部固井。

完井筛管多样化技术

1、割缝筛管

割缝筛管是在套管或油管管体上切割出细缝，将地层砂挡在筛管之外实现防砂，其结构简单、成本低，可用于水平井等弯曲井眼的完井和防砂，但存在如下问题：
1、受加工工艺影响，不能加工成梯缝，自洁能力差。适应于泥质含量较少的水平井防砂完井。
2、缝宽最小可以加工到0.20mm，如果小于0.20mm，渗流能力会受到影响。通常设计缝宽0.3mm～0.4mm，主要适用于粒度中值较大的砂岩地层。
3、过流面积为管体表面积的1.1%～2.7%，如果割缝数量增多，会降低管体的强度。
4、由于割缝后存在应力集中，整体强度低，不适应于深井应用。
割缝筛管相片及技术指标：

1、 强度：抗压强度为套管45.6%；
2、 过流面积：管体表面的1%～2.7%；
3、 高温腐蚀：350 ℃时PH 2～12；
4、 防砂粒径：0.2mm以上，分选性要求高；
5、 筛管尺寸：外径Φ177.8mm，内径Φ159.42mm，便于施工作业；

2、弹性筛管：

高强度弹性筛管以单层厚壁API 标准套管做基管，将防砂过滤单元通过焊接安装到基管的阶梯孔里，形成单层管的整体防砂结构。特殊弹性纤维防砂材料具有自我解堵的能力，防砂粒径可以根据需要调整，能够防住较细的地层砂，最小可以防到0.1mm，筛管整体强度高，防砂效果好。
弹性筛管相片及技术指标：

1、  强度：拉力80t完好；弯曲22°完好；扭转130°/m焊口完好；抗压强度为套管90 %；过滤单元抗压强度40MPa。
2、 过流面积：管体表面的6%。
3、 高温腐蚀：350 ℃时PH 2-12。
4、 防砂粒径：0.1mm以上，立体网状可调，不易堵，分选性要求低。
5、 筛管尺寸：外径Φ177.8mm，内径Φ159.42mm，便于施工作业。

3、烧结滤网筛管

它由基管、保护套和过滤层组成，过滤层由烧结滤网构成，过流面积大、强度高，耐腐蚀和防堵能力强。
1、过滤层采用不同目数的多层不锈钢金属筛网高温烧结而成，真空烧结工艺强度高。
2过滤层多层控制，挡砂精度高
3、挡砂控制层采用特殊网线编制型式，具有不易堵塞、抗变形能力强的特点。
烧结滤网筛管相片及技术指标：

1、强度：打孔套管做基管，整体强度为套管的95%，
2、过流面积：管体表面的20%，渗透 率： ＞60μm2
3、高温腐蚀：350 ℃时PH 2-12。
4、防砂粒径：0.1mm以上，特殊网线编制不易堵塞、抗变形能力强
5、筛管尺寸：外径Φ184mm，相对较大；内径Φ147.09mm，相对较小

4、螺旋筛管

其基本结构与烧结网式筛管相似，但保护套采用拉伸冲压并螺旋布置的立体缝隙，油井产液从立体缝隙绕流进入筛管，可以有效避免流体对过滤层的直接冲蚀破坏，延长筛管的使用寿命，适用于高液量含砂生产井。
螺旋筛管相片及技术指标：

1、强度：打孔套管，强度为套管的95%
2、过流面积：管体表面的10%
3、高温腐蚀：350 ℃时PH 2-12。
4、防砂粒径：0.1mm以上，特殊网线编制具有不易堵塞、抗变形能力强
5、筛管尺寸：外径Φ188mm，相对较大；内径Φ147.09mm，相对较小

5、V缝自洁防砂筛管

通过在基管上铣出矩形槽，将一组有一定锥度的不锈钢滤片焊接在矩形槽内，形成一组梯形缝隙，具有自洁功能。适用于低渗、泥质含量高、细粉砂油藏。
V缝自洁防砂筛管相片及技术指标：

1、 强度：打孔套管做基管，强度为套管的90%，过滤单元，抗内压：25MPa，抗外压：38MPa。
2、 过流面积：管体表面的13%。
3、 高温腐蚀：350 ℃时PH 2-12。
4、 防砂粒径：0.05mm以上， V缝自洁。
5、 筛管尺寸：外径Φ177.8mm，内径Φ159.42mm，便于施工作业。