油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介
防砂和筛管技术简介
注：见 “ SPE 4014”。1972年10月8～11日美国德克萨斯第47届 SPE年会。 作者：Spurlock J.W.and Demski,D.B. 论文题目:“A new approach to the sand control problem– A multi-layer,wirewrapped sand screen”.
D
注: D-- 砾石的平均直径； d-- 砾石稳定堆积后形成的平均喉道直径；
砾石
1、先生产，不防砂
生产油管 套管 由于先期生产时不防砂， 井筒附近被掏成空洞。 炮眼 疏松地层砂
油 层
2、补救防砂---挤入涂脂砾石
生产油管 套管
‘空洞’已被涂脂砾石填 充
炮眼
疏松地层砂
3、将套管内的砾石钻掉并清洗干净后投产
生产油管 套管
‘空洞’已被胶结砾石填 充
炮眼
疏松地层砂
2 、机械防砂
目前世界上绝大部分防砂井均采用机械防砂方法防砂。 机械防砂法主要有： 1）预充填防砂管 事先将合适尺寸的砾石与树脂混合后，成形到合适的 基管上（基管上有开孔和相应的连接丝扣）为了安全起。 见，有的还在外面安装保护套。
● 有利于套洗作业
缺点： 因使用这种筛管时，管内一般不再进行砾石充填，因此，生产
时，一旦地层砂出来后，将很快在套管环空和炮眼里形成渗透率很
低的砂环和砂堵，若原油黏度高、黏土含量高的话，将会严重影响 正常生产。
金属微孔多层网布防砂原理
套管
网眼直径＜d50
封隔器 基管 微孔多层网布 间隙≈10mm
● 先直接靠网布筛眼挡地 层（大）砂。然后，由 地层砂逐渐形成砂桥挡 地层砂。 ● 很显然，这层砂环桥的 渗透率远不如砾石的渗 透率高。
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。
《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
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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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筛管的性能检测和质量控制
油气井防砂新技术PPT课件
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66 8~10 3m3/ 18~20 50t 35 2-7/8 3t
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六、滤砂管裸 眼完井技术
水平井裸眼开采技术在提高 油井产量和油田最终采收率 方面具有明显的技术优势， 已在我油田得到较多应用并 取得了较好的效果。
钻出水平井眼
油层
油层
下入完井管柱
7in套管 分级箍 管外封隔器
（4）单纯滤砂管挡砂，对水平段部分高渗透 带而言，流量大，出砂多，极易形成过水孔道， 造成底水锥进，使油层过早水淹，将砾石充填 满炮眼附近，可将地层出砂阻挡在井筒以外， 而高渗透带流量相对大，地层运移来嵌入砾石 层的地层砂相对较多，使其渗透率相对降低， 有一定的防止底水锥进的控水效果，有利于提 高最终采收率。
2、工艺特点： 1)一趟管柱可完成地层挤压与环空充填 防砂施工的所有工序； 2)能够实现有套压和无套压施工，其中 无套压挤压施工，特别适用于上部油层 套漏的油井，并保护上部套管； 3)密封压力达35MPa，抗上顶力70t，可 实现大排量的压裂施工，以减少砾石的 破碎。
二、压裂防砂一体化技术
1、简介：
五、工具技术 1、一趟管柱高压充填工具技术
为简洁高效地进行一趟管柱高压充填和压裂防砂一体化工艺，研
究开发了适用于51/2in 、7in、95/8in套管的JC-116、 JC-152、JC-
210 ;JCa-116a、 JC-152a、 JCa-210a 以及适用于水平井的JCP116、 JCP-152、JC-P210九种高压砾石充填工具，均有4个充填
2）管柱结构
充填工具 安全工具 扶正器 热采绕丝筛管 丝堵 水 平 桥 封
3）工艺特点：
1)一趟管柱大排量地完成地层挤压与环空充 填防砂施工的所有工序； 2）采用了阻流辅助机构将地层及环空填满 填实； 3）确定了砾石不沉降地最小携砂液临界流 速。
中海油优质筛管技术
优质筛管在这两方面的特点可以归结如下：
优点：完井工艺简单，施工时间短，成本低，不需要充填，安 全系数高，大大缩短了完井周期，提高了作业效率，节省了大 量的物力、财力。 缺点：防砂精度不高，防砂实效短，油井产量没有充填方式大， 裸眼完井中，筛管容易被泥沙等堵住，需增产修井。
优质筛管防砂原理
基管
滤砂件
顶部封隔器座封位置在顶层射孔段顶端20米以上 桥塞、隔离封隔器、顶部封隔器座封位置要尽量避开套管
接箍1米以上
中心管柱配管:原则上Mini-Beta服务工具上的负荷显示器 伸出倒置密封筒低端即可。为便于剪切球座,配管时建议5米
以上。
优质筛管防砂的基本工艺过程 以三层为例
下Sump Packer
优质筛管防砂技术 简介
孙晓锋 油田工具公司 2010年8月23日
目录
优质筛管防砂的基本概述 优质筛管防砂原理
优质筛管防砂作业准备
配管基本原则 优质筛管防砂的基本工艺过程
优质筛管防砂的基本概述
油井采取防砂工艺的目的一是达到挡砂的效果，二是防砂后能 够获得尽可能高的产能。因此合适的防砂方案及科学实用的管 柱结构需要始终能体现这两方面的的价值。
准备好作业过程中所用的工具。
防喷变扣、循环头、筛管台、插板、小方台、 碗形座、手提卡瓦及吊卡、 管钳、卷尺、安全卡瓦、提丝、裁纸刀、 内径规、外径规、钢丝刷、扳手、锉等。
配管基本原则
桥塞定位在底层射孔段底端以下1.5米-2米 优质筛管至少要覆盖住射孔段
隔离封隔器座封位置设在射孔段底端以下1-2米
过滤介质
地层砂 管体 外壳 过滤介质 网片 垫片 游离砂 图5 STARS筛管防砂原理图
优质筛管防砂作业准备
特稠油油藏中新型防砂筛管的应用
特稠油油藏中新型防砂筛管的应用随着石油工业的不断发展和技术的提高，特稠油油藏的勘探和开发越来越受到关注。
然而，特稠油油藏的开发面临很多的技术难题，其中之一就是砂层控制。
传统的砂控技术在特稠油油藏中的应用存在一些问题，如防砂筛管的堵塞、防砂筛管的磨损等，这些问题都使得特稠油油藏的开发受到很大的制约。
因此，开发新型防砂筛管技术势在必行，本文将介绍新型防砂筛管在特稠油油藏中的应用。
一、特稠油油藏的特点特稠油油藏是指动力黏度大于10000mPa·s的油藏，含油层位于500~1500米深度之间，其特点主要有以下几点：1. 沉积环境复杂：特稠油主要形成于低渗透率及复杂的沉积环境中，如三角洲、湖泊、河流等，其储层基本上都是很低的孔隙度和渗透率。
2. 产量低：由于特稠油的黏度很高，常规的采收率较低，很难通过常规的油藏开发手段实现经济开发。
3. 含杂质：由于特稠油沉积环境复杂，因此在油藏中会夹杂大量的泥沙和其他杂质，这些杂质会堵塞井眼、阻碍油的流动。
二、传统防砂技术的不足传统的防砂技术主要是通过管柱内的防砂筛管来防止砂层进入井眼，但在特稠油油藏中，这种技术存在着一些问题：1. 防砂筛管堵塞：特稠油中沉积的泥沙和其他杂质难以通过防砂筛管，容易造成堵塞。
2. 防砂筛管磨损：特稠油油藏中油的黏度大，对防砂筛管的磨损比较严重，容易导致防砂筛管失效。
3. 油层损伤：传统的防砂技术需要在管柱内放置大量的防砂筛管，这些筛管容易损伤油层，影响油藏的产能。
三、新型防砂筛管的优点新型防砂筛管主要是指一种精细的筛管，能有效防止砂层进入井眼，同时又能保证油的生产，其优点主要有以下几点：1. 精细筛孔：新型防砂筛管采用更加精细的筛网孔，使得沉积在特稠油中的泥沙和其他杂质很难进入井眼，有效防止了防砂筛管堵塞的问题。
2. 抗磨损性强：新型防砂筛管采用更好的材料和工艺制造，使得其抗磨损性能更强，能够经受特稠油的长期侵蚀而不失效。
3. 不损伤油层：新型防砂筛管的结构更加精密，可以有效防止对油层的损伤，保证油藏的产能。
特稠油油藏中新型防砂筛管的应用
特稠油油藏中新型防砂筛管的应用特稠油是指粘度很高的原油，其在开采和储存过程中会遇到诸多问题，其中之一就是油藏中的沙粒混入油中，造成防砂筛管堵塞的情况。
针对特稠油油藏中的这一问题，近年来新型防砂筛管得到了广泛应用，帮助油田工程师解决了一些难题。
特稠油油藏中的新型防砂筛管是指一种具有特殊结构和材质的筛管，它能够有效防止沙粒进入采油设备中，有效保护设备不受磨损。
这种新型防砂筛管在特稠油油藏的开采中起到了非常重要的作用，为特稠油油藏的高效开采提供了可靠保障。
新型防砂筛管具有以下几个特点：1. 耐高温特稠油油藏中的温度通常较高，传统的防砂筛管在高温下容易老化、变形，导致堵塞。
而新型防砂筛管采用了耐高温的特殊材料，可以在高温条件下长期稳定运行，不易受到温度的影响。
2. 抗磨损由于特稠油中含有大量沙粒和固体颗粒，传统的防砂筛管容易受到沙粒的磨损而失效。
而新型防砂筛管具有较高的抗磨损性能，能够在长时间内保持良好的筛分效果。
3. 高效筛分新型防砂筛管采用了特殊的筛孔结构，能够有效阻止沙粒的进入，同时又不影响油液的正常流动。
这种高效的筛分性能保证了油液的清洁度，减少了设备的维护成本。
4. 安装方便新型防砂筛管采用了模块化设计，安装和更换方便快捷，能够极大地缩短停产时间，提高了油田的生产效率。
针对特稠油油藏中新型防砂筛管的应用，可以进行以下几方面的探讨：一、新型防砂筛管的研发与应用近年来，随着特稠油油藏的探明储量逐渐增加，研发新型防砂筛管成为了油田工程技术人员的重要课题。
他们在借鉴国外先进技术的基础上，结合国内油田实际情况，成功研发了多种适用于特稠油油藏的新型筛管。
这些新型筛管具有耐高温、抗磨损、高效筛分、安装方便等特点，受到了油田工程师的一致好评。
目前，这些新型防砂筛管已经在国内多个特稠油油田得到了应用，取得了良好的效果。
二、新型防砂筛管在特稠油油藏开采中的作用特稠油油藏的开采一直面临着沙粒混入油中的问题，造成了设备堵塞、生产周期延长、生产成本增加等一系列后果。
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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X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。