油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介
油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介
油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介油气田是指地下蕴藏着大量的石油和天然气资源的地区，为了有效地开采这些资源，需要采用各种防砂筛管及工艺技术。
防砂筛管是一种用于油气井的筛管，其主要作用是防止井底沉积物和杂质进入井筒，保护井下设备，提高油气开采效率。
本文将对油气田用的各种防砂筛管及工艺技术进行简要介绍。
首先，我们来介绍一下常见的防砂筛管类型。
目前常用的防砂筛管主要包括金属防砂筛管、塑料防砂筛管和复合材料防砂筛管。
金属防砂筛管通常由不锈钢或者碳钢制成，具有较高的强度和耐腐蚀性能，适用于高压高温的油气井。
塑料防砂筛管则是利用聚丙烯、聚乙烯等塑料材料制成，具有良好的耐腐蚀性能和低密度，适用于一般的油气井。
复合材料防砂筛管则是将金属筛管与塑料筛管结合起来，兼具金属筛管的强度和塑料筛管的耐腐蚀性能，适用于特殊环境下的油气井。
其次，我们来介绍一下防砂筛管的工艺技术。
防砂筛管的工艺技术主要包括筛管结构设计、筛管材料选择、筛管制造工艺和筛管安装技术。
在筛管结构设计方面，需要考虑到井底沉积物的颗粒大小和分布特征，合理设计筛孔的尺寸和形状，以保证有效防止沉积物进入井筒。
在筛管材料选择方面，需要根据井下环境的温度、压力和腐蚀性质选择合适的材料，以保证筛管的使用寿命。
在筛管制造工艺方面，需要采用先进的焊接、切割和表面处理技术，保证筛管的质量和性能。
在筛管安装技术方面，需要采用合理的井下作业工艺，保证筛管能够准确地安装到设计位置，并且能够有效地防止井底沉积物的进入。
最后，我们来介绍一下防砂筛管的应用效果。
通过合理选择和使用防砂筛管及工艺技术，可以有效地防止井底沉积物和杂质进入井筒，保护井下设备，延长油气井的使用寿命。
同时，防砂筛管还可以提高油气开采效率，减少油井产量的下降速度，降低油井的维护成本。
因此，合理选择和使用防砂筛管及工艺技术对于油气田的开采具有重要的意义。
综上所述，油气田用的各种防砂筛管及工艺技术是油气开采过程中的重要装备和技术手段，其合理选择和使用对于保护井下设备、提高油气开采效率具有重要意义。
油田防砂筛管工艺技术
油田防砂筛管工艺技术作者：赵永仁来源：《中国科技博览》2014年第33期[摘要]出砂是油田开发中伴随的现象，机械防砂是延缓油井出砂的重要手段。
近年来机械防砂技术经历几次变化，在各油田的应用中也有优劣，实践表明油田防砂筛管技术具有良好的保护套管和防砂效果，为稠油、超稠油油藏出砂井正常生产创造安全、可靠的工作条件，具有良好的应用前景。
[关键词]出砂；防砂；筛管中图分类号：TE144 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）33-0063-01前言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。
常见的防砂筛管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。
国内油藏多进入开发中后期，出砂相对较重，不出砂的油田也开始逐步出砂，特别稠油油藏，更易出砂。
1 防砂筛管的演化1.1 金属棉筛管在九十年代周期前，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）。
1.2 TBS筛管九十年代后期，给你技术人员开发研制了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。
但是TBS筛管也存在问题，如过滤单元易脱落、加工工艺性差。
1.3 割缝筛管到21世纪后，由于国内机械行业加工工艺的进步，割缝筛管加工成本降低，使得割缝筛管得到成果的推广，这期间，辽河油田、胜利油田等相对应用的较多，主要适用于粗砂、分选性好的油藏。
割缝筛管存在问题是不能有效的防止细砂，缝隙易冲蚀变大、缝型为单一直缝抗压强度低。
1.4 弹性筛管在完善割缝筛管技术的基础上，近年来割缝筛管防砂完井技术得到大范围推广，并引入弹性筛管进行现场试验。
防砂技术
挤压充填防砂施工设计
③筛管长度： 生产筛管应完全覆盖出砂层段，再考虑到施工误
差，管内砾石充填防砂生产筛管的长度应超过生产层 射孔井段上、下界1.0～1.5m，裸眼完井生产筛管的长 度应超过扩眼产层段上、下界1.0m以上。
信号筛管缝隙和直径与生产筛管相同，长度一般 为1～2m。
挤压充填防砂施工设计
高压滑动井口 防砂补偿器 冲管吊卡
绕丝筛管
挤压充填防砂施工设计
1.防砂管柱设计： 1)筛管设计： ①筛管缝隙尺寸：筛管有绕丝筛管和割缝衬管等，筛管缝 隙尺寸等于最小砾石尺寸的1/2～2/3。 ②筛管直径： 筛管直径以增大流通面积，保证筛、套环空充填层厚度为 原则： 管内砾石充填防砂筛管外径应等于或小于套管内径50mm。 裸眼砾石充填完井筛管外径应等于或小于井眼内径100mm。
2）光管设计： 光管即油管或短节，位于筛管和筛管之间或筛管和充
填工具之间，其作用一是提升工具，二是在它与套管的环 形空间内储备一定量的充填砾石，当筛、套环空砾石充填 层致密性差导致充填层下落时补充砾石，避免生产筛管直 接对着生产层导致防砂失败。光管规格与防砂管的中心管 相同，长度与井深和夹层厚度有关，具体长度由设计人员 根据实际情况确定。
施工步骤
6.验封：上提管柱验封，负荷：原管柱悬重+30KN，检 验桥塞座封是否牢靠。 7.丢手、起管柱：正转施工管柱15-20圈倒扣丢手后起 出施工管柱。 8.投产：按设计要求下完井管柱，装好井口，及时投产 或注汽。
技术特点及适应性
技术特点及适应性：优点是操作简便，费用低， 可用于大厚层或多层完井。缺点是滤砂管间隙小，节 流、易堵塞，影响油井产量；不能防粉砂，滤砂管易 受地层砂冲蚀，有效期短（冲击刺破或磨损致间隙变 大）。适用于出中-粗砂且出砂不严重的油井防砂。
《石油防砂筛管》课件
筛管的分类和特点
筛管类型：根据材质和结构，可分为金属筛管、塑料筛管、复合材料筛管等 金属筛管：强度高，耐磨损，但重量大，成本高 塑料筛管：重量轻，成本低，但耐磨性较差 复合材料筛管：结合了金属和塑料的优点，具有较好的综合性能
筛管特点：具有较高的过滤精度和通流能力，能有效防止砂粒进入油井，延长油井寿命
PART 4
石油防砂筛管的制造工艺
筛管的材料选择
碳钢：强度高，耐磨性好，价格便宜 不锈钢：耐腐蚀，耐高温，使用寿命长 合金钢：强度高，耐磨性好，耐腐蚀 塑料：重量轻，耐腐蚀，易于加工 陶瓷：耐磨性好，耐高温，耐腐蚀 复合材料：结合多种材料的优点，性能优异
筛管的加工工艺流程
原材料准备：选择合适的金 属材料，如不锈钢、碳钢等
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石油防砂筛管
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时间：20XX-XX-XX
目录
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02
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石油防砂筛管 概述
石油防砂筛管 的应用
石油防砂筛管 的制造工艺
石油防砂筛管 的市场需求和 发展趋势
石油防砂筛管 的案例分析
PART 1
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PART 2
石油防砂筛管概述
定义和作用
定义：石油防砂筛管是一种用于石油开采过程中防止砂粒进入井筒的 管材。 作用：防止砂粒进入井筒，保护井筒和油井设备，提高油井生产效 率。
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筛管安装：确保筛管安装牢固， 避免松动和脱落
筛管创新：研发新型筛管，提高 筛管性能和寿命
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汇报时间：20XX/01/01
筛管的性能检测和质量控制
石油防沙工艺技术
石油防沙工艺技术石油防沙工艺技术是一种运用于石油勘探与开采领域的技术方法，旨在减少或阻止因风沙侵蚀而造成的油田环境污染和生产设备损坏。
它包括了一系列的技术措施和工艺方法，以有效地控制风沙对石油生产所造成的负面影响。
首先，石油防沙工艺技术中采用了一种叫做防风网的工具。
这种网具有优异的保护性能，可以将大部分风沙屏蔽在网外，有效地减少了风沙对设备和环境的冲击。
防风网材料的选取也是非常重要的，一般采用高分子材料制成，具有耐风沙、耐候性好的特点。
其次，石油防沙工艺技术中还采用了一种叫做冲刷液技术的方法。
这种方法是通过向石油井注入某种特殊的液体，使其能够穿透风沙层，并将其冲刷出井口。
冲刷液通常由水和一些特殊添加剂组成，其具有较高的防沙效果和较低的环境影响。
此外，石油防沙工艺技术还采用了一种叫做石油防沙墙的技术。
它是基于地质特征和实际需求设计，通过在石油生产区域周围修建一道耐风沙的墙体，有效地防止风沙的侵扰。
石油防沙墙的建造一般采用砖石、混凝土等材料，具有较高的坚固性和可靠性。
最后，石油防沙工艺技术还包括了一种叫做沙井清理技术的方法。
这种方法是通过定期对石油井进行清理，去除其中积存的风沙颗粒，保持井内环境的清洁。
沙井清理技术通常采用机械清理和人工清理相结合的方式，以达到清除颗粒物的目的。
总结来说，石油防沙工艺技术通过各种技术措施和工艺方法的应用，可以有效地控制风沙造成的污染和损害，保护石油环境和设备的安全。
这些技术的应用不仅能够提高石油生产的稳定性和安全性，还对保护环境、节约资源具有重要意义。
石油防沙工艺技术的进一步发展和应用，将有助于推动石油勘探与开采领域的可持续发展。
防砂工艺介绍
• ㈢循环充填防砂工作原理
• 割缝管循环充填防砂工艺的原理是用油 管带着割缝管和充填封隔器下入井内， 割缝管对准生产层，投球蹩压打开座封 循环充填工具，地面用泵车将砾石与携 砂液搅拌均，通过油管打入井内，砂子 充填于割缝管与套管的环形空间，地层 砂子被砾石与割逢管两道屏障阻挡，不 能注流入井筒，从而起到防砂的目的。
对接工具 铁扶正器 φ73mm油管 塑料扶正器
φ73mm割缝管
塑料扶正器 盲管 丝堵砂面
• ㈢防砂原理
• 割缝管砾石充填防砂的原理，是用油管 将割缝管送到井下对准生产目的层，由 油管正蹩压油管与割缝管从丢手处分开， 在地面用高压防砂车组将砾石用携砂液 带入井筒并挤入地层并充填割缝管与套 管的环形空间，在地层与井筒形成两道 挡屏障，有效地防止地层砂子流入井筒， 并有改变地层渗流状况，所以此防砂工 艺有防砂增产的效果。
• ㈣主要技术参数（光盘） • ㈤防砂质量要求（同压防） • ㈥防砂监督要点（同压防）
• 三、CS-1新型固结剂防砂工艺 • ㈠施工步骤 • 1、冲砂至防砂目的层底管以下20m±。 • 2、通进、刮削至砂面冲洗炮眼、洗井干
净。
• 3、 对油管、套管试漏（带封）。 • 4、 完成挤砂施工管柱，笔尖至油层顶界
砂面
• ㈢CS-1防砂工作原理：
• CS-1新型固结剂是一种地面预制好的新 型无机防砂颗粒材料，是一种粒度均匀， 不粘连的松散人造砂粒。施工时，用水 基携砂液将CS-1用结剂携带至油水井出 砂层位充填饱满，在地层条件下，利用 CS-1固结剂颗粒，本身与水基携砂液相 互作用，形成是有一定强度和良好渗透 性的人工井壁，防止地层出砂。
防砂工艺介绍
目前油田防砂工艺较多，可分为机械防砂、 人工井壁防砂两大类：
油气井防砂新技术
05 新技术在油气井防砂中的应用案例
CHAPTER
案例一：新型化学固砂技术应用
新型树脂固砂剂
采用高分子合成树脂作为主要固 砂成分，通过注入井筒与地层砂 粒结合，形成高强度、高渗透性 的固结体，有效防止地层出砂。
纳米材料增强固砂
利用纳米材料的高比表面积和强吸 附能力，将其与化学固砂剂复合使 用，提高固砂剂的粘结强度和耐温 性能。
探讨传统防砂技术的 局限性
汇报范围
01
02
03
04
介绍油气井出砂的原因和机理
概述传统防砂技术及其存在的 问题
重点阐述油气井防砂新技术的 研究进展、技术原理、优缺点
及应用实例
探讨油气井防砂新技术的发展 趋势和前景
02 油气井出砂原因及危害
CHAPTER
出砂原因分析
01
地质因素
油气井所处地层岩石性质、胶结程度、地层压力等都是导致出砂的重要
油气井防砂新技术
目录
CONTENTS
• 引言 • 油气井出砂原因及危害 • 传统防砂技术及其局限性 • 油气井防砂新技术介绍 • 新技术在油气井防砂中的应用案例 • 新技术效果评价及前景展望
01 引言
CHAPTER
目的和背景
阐述油气井出砂的危 害及防砂的重要性
引出研究油气井防砂 新技术的必要性和紧 迫性
环保型固砂剂
研发低毒、低污染、可生物降解的 环保型固砂剂，减少对环境的影响， 同时满足油气井防砂需求。
案例二：新型机械防砂技术应用
高效筛管防砂
振动式防砂器
采用高精度激光切割技术制造筛管， 具有优异的过滤性能和较高的强度， 能够有效阻止地层砂粒进入井筒。
利用振动产生的能量使地层流体中的 砂粒发生相对运动，从而实现砂粒与 流体的分离。
浅析油井防砂工艺
浅析油井防砂工艺摘要：防砂工艺技术是提高油井产能和油田开发效益的关键技术。
我国疏松砂岩油藏分布范围广、储量大，油气井出砂是这类油藏开采的主要矛盾。
出砂往往会导致砂埋油层或井筒砂堵或油气井停产作业、使地面或井下的设备严重磨蚀、砂卡及频繁的冲砂检泵、地面清罐等维修，使工作量巨增，既提高了原油生产成本，又增加了油田管理难度。
防砂是开发易出砂油气藏必不可少的工艺措施之一，对原油稳定生产及提高开发效益起着重要作用。
关键词：油田防砂工艺一、引言保证疏松砂岩油藏开发过程中防砂措施的成功是十分重要的。
钻井过程中大多采用割缝衬管和预充填砾石来对付地层出砂，由于其使用寿命短，砂子易堵塞缝口，液流阻力大等缺点，而且下井时操作困难，不能填充射孔孔眼，因此新的有效的防砂方法的研究与应用仍是世界石油钻采中亟待解决的难题。
通过防砂可以使地层砂最大限度的保持其在地层中的原始位置而不随地层流体进入井筒，阻止地层砂在地层中的运移，使地层原始渗透率的破坏降低到最低程度，保护生产井和注水井的生产设备，最大限度的维持生产井的原始产液能力及注水井的注排能力，这是油气田防砂的目的。
现阶段常用的防砂方法有机械防砂、化学防砂及砂拱防砂。
近年来，砾石充填防砂技术已取得了显著的可靠施工效果，除井斜角较高的斜井之外，砾石充填防砂技术已成为应用最广泛的防砂技术方法。
化学固砂方法是将化学胶结液挤入天然松散的地层，固结井眼周围出砂层段中地层砂的一种防砂方法。
所形成的胶结地层具有一定的抗压强度和渗透性能。
二、油气井出砂的原因地层是否出砂取决于颗粒的胶结程度即地层强度。
一般情况下，地层应力超过地层强度就可能出砂。
油气井出砂的原因对于防砂及防砂剂的配方的选择有很大的影响，总的说来，油气井出砂的原因可以归结为地质和开采两种原因。
地质因素指疏松砂岩地层的地质条件，如胶结物含量及分布、胶结类型、成岩压实作用和地质年代等。
通常而言，地质年代越晚，地层胶结矿物越少，砂粒胶结程度越差，分布越不均匀的地层在开采时出砂越严重；地层的类型不同，地层胶结物的胶结力，圈闭内流体的粘着力，地层颗粒物之间的摩擦力以及地层颗粒本身的重力所决定的地层胶结强度就不同，地层胶结强度越小，地层出砂越严重。
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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。