CN108952640A - 滤砂装置及管柱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种滤砂装置及管柱，其涉及石油开采技术领域，所述滤砂装置包括：具有轴线的管体，所述管体的侧壁上开设有多个通孔；设置在管体侧壁上的沿轴线延伸的导向件；套设在所述导向件和所述管体外的多个呈环形的陶瓷片；设置在相邻所述陶瓷片之间的间隔件，所述间隔件设置在所述导向件上并使得相邻所述陶瓷片之间具有预设间隙。本申请能够有效避免被冲蚀破坏以长时间适用于高压高产的气井中。

Description

滤砂装置及管柱

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，特别涉及一种滤砂装置及管柱。

背景技术

在大排量的注、采气过程中，井筒附近的地层岩石承受较大的交变应力，这容易造成地层岩石间的出砂现象，由于油田上的储气库建成后不能通过作业措施进行修井补救，因此必须充分考虑防砂措施。但在现有技术中还未存在效果较好且能够广泛应用的防砂措施，例如，在新疆塔里木油田以及青海油田中的气井较多，但现有气井中采用的防砂筛管冲蚀损坏严重，纤维复合及高压充填等防砂措施的成本又较高，无法广泛的被应用。而在辽河油田中，目前采用的防砂措施一般也为防砂筛管，其采用钢质材料，耐气蚀性能差，在高压高产气井中，该类防砂筛管容易被冲蚀损坏。结合上述情况，亟需研发一种适用于高压高产气井的耐冲蚀的滤砂装置。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种滤砂装置及管柱，其能够有效避免被冲蚀破坏以长时间适用于高压高产的气井中。

本发明实施例的具体技术方案是：

一种滤砂装置，所述滤砂装置包括：

具有轴线的管体，所述管体的侧壁上开设有多个通孔；

设置在管体侧壁上的沿轴线延伸的导向件；

套设在所述导向件和所述管体外的多个呈环形的陶瓷片；

设置在相邻所述陶瓷片之间的间隔件，所述间隔件设置在所述导向件上并使得相邻所述陶瓷片之间具有预设间隙。

在一种优选的实施方式中，所述滤砂装置还包括：套设在所述陶瓷片外的保护套，所述保护套上开设有多个贯穿孔。

在一种优选的实施方式中，所述陶瓷片的两侧侧壁上具有与所述导向件相配合的嵌入部。

在一种优选的实施方式中，所述间隔件上具有缺口，所述缺口卡入所述导向件。

在一种优选的实施方式中，所述滤砂装置还包括：

连接在所述管体上端的上接头，所述上接头具有内螺纹，所述管体的上端具有外螺纹，所述上接头的内螺纹与所述管体的外螺纹相连接；

套设在所述管体上的第一调节环，所述第一调节环与所述管体之间通过螺纹相连，所述第一调节环的下端用于抵住所述陶瓷片；

连接在所述管体下端的下接头，所述下接头具有内螺纹，所述管体的下端具有外螺纹，所述下接头的内螺纹与所述管体的外螺纹相连接；

套设在所述管体上的第二调节环，所述第二调节环与所述管体之间通过螺纹相连，所述第二调节环的上端用于抵住所述陶瓷片。

在一种优选的实施方式中，所述上接头下端具有第一台阶，所述第一调节环具有能与所述第一台阶相配合的第二台阶，所述上接头与所述第一调节环之间能够产生移动。

在一种优选的实施方式中，所述管体上具有外螺纹，所述第一调节环的内壁具有内螺纹，所述管体的外螺纹与所述第一调节环的内螺纹相连接，所述管体的外螺纹与所述第一调节环之间能够通过转动产生相对位移。

在一种优选的实施方式中，所述下接头上端具有第三台阶，所述第二调节环具有能与所述第三台阶相配合的第四台阶，所述下接头与所述第二调节环之间能够产生移动。

在一种优选的实施方式中，所述管体上具有外螺纹，所述第二调节环的内壁具有内螺纹，所述管体的外螺纹与所述第二调节环的内螺纹相连接，所述管体的外螺纹与所述第二调节环之间能够通过转动产生相对位移。

在一种优选的实施方式中，所述第一调节环与所述陶瓷片之间设置有第一压帽，所述第二调节环与所述陶瓷片之间设置有第二压帽，所述导向件的一端插入所述第一压帽，所述导向件的另一端插入所述第二压帽。

一种管柱，所述管柱包括：悬挂器；连接在所述悬挂器下端的封隔器；连接在所述封隔器下端的如上述任一所述的滤砂装置；用于对所述滤砂装置下端进行封堵的丝堵。

本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

本申请中的滤砂装置通过设置在相邻陶瓷片之间的间隔件以调节相邻陶瓷片之间具有预设间隙，该预设间隙具有过滤效果，其能够将阻挡直径超过预设间隙的砂粒通过陶瓷片。在管体上依次设置有多个陶瓷片，每相邻两个陶瓷片之间都能起到过滤作用，如此可以增大整个滤砂装置的过流面积，保证过滤效率。最终经过陶瓷片过滤后的流体通过管体上的通孔流入管体内部，以便采集。另外，本申请中的滤砂装置主要起到过滤作用的部件采用的是陶瓷片，其硬度较高，耐高温，且耐磨性远优于常规不锈钢，因此其耐冲蚀性能较好，能够在高温高压的条件下长期工作，以满足使用要求。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明实施例中的滤砂装置的结构示意图。

图2为图1中A处的放大图。

图3为图1中B处的放大图。

图4为本发明实施例中陶瓷片的结构示意图。

图5为本发明实施例中间隔件的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、管体；11、通孔；2、导向件；3、陶瓷片；31、嵌入部；32、凹进部；4、间隔件；41、缺口；5、保护套；51、贯穿孔；6、上接头；61、第一台阶；7、下接头；71、第三台阶；8、第一调节环；81、第二台阶；9、第二调节环；91、第四台阶；10、第一压帽；12、第二压帽。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了能够有效避免被冲蚀破坏以长时间适用于高压高产的气井中，在本申请中提出了一种滤砂装置，图1为本发明实施例中的滤砂装置的结构示意图，图2为图1中A处的放大图，如图1和图2所示，滤砂装置可以包括：具有轴线的管体1，管体1的侧壁上开设有多个通孔11；设置在管体1侧壁上的沿轴线延伸的导向件2；套设在导向件2和管体1外的多个呈环形的陶瓷片3；设置在相邻陶瓷片3之间的间隔件4，间隔件4设置在导向件2上并使得相邻陶瓷片3之间具有预设间隙。

本申请中的滤砂装置通过设置在相邻陶瓷片3之间的间隔件4以调节相邻陶瓷片3之间具有预设间隙，该预设间隙具有过滤效果，其能够将阻挡直径超过预设间隙的砂粒通过陶瓷片3。在管体1上依次设置有多个陶瓷片3，每相邻两个陶瓷片3之间都能起到过滤作用，如此可以增大整个滤砂装置的过流面积，保证过滤效率。最终经过陶瓷片3过滤后的流体通过管体1上的通孔11流入管体1内部，以便采集。另外，本申请中的滤砂装置主要起到过滤作用的部件采用的是陶瓷片3，其硬度较高，耐高温，且耐磨性远优于常规不锈钢，因此其耐冲蚀性能较好，能够在高温高压的条件下长期工作，以满足使用要求。

为了能够更好的了解本申请中的滤砂装置，下面将对其做进一步解释和说明。如图1所示，管体1沿轴线方向延伸，其具有上端和下端，在管体1的侧壁上开设有多个通孔11，该通孔11用于使得经过陶瓷片3过滤后的流体能够从管体1的外部流入至管体1的内部。

如图1和图2所示，导向件2可以沿轴线方向延伸，其设置在管体1的侧壁上，导向件2的主要作用是用于对间隔件4进行固定，使得间隔件4能够依次设置在导向件2上。具体而言，导向件2可以呈细长的杆状，其两端相对管体1保持固定即可。导向件2可以为多个，其绕管体1的周向排列设置。

如图2所示，多个大致呈环形的陶瓷片3套设在导向件2和管体1外，间隔件4则设置在相邻陶瓷片3之间。具体而言，图4为本发明实施例中陶瓷片的结构示意图，如图4所示，陶瓷片3的内壁上具有凹进部32，该凹进部32与导向件2相配合，当陶瓷片3套设在导向件2和管体1外时，凹进部32卡入导向件2，如此可以使得陶瓷片3与管体1相紧贴，防止陶瓷片3易出现损坏。同理，图5为本发明实施例中间隔件的结构示意图，如图5所示，间隔件4上具有缺口41，以使缺口41卡入导向件2。通过上述方式可以使得间隔件4和陶瓷片3设置在导向件2上，从而对间隔件4和陶瓷片3进行定位，防止间隔件4和陶瓷片3随意转动。在一种优选的实施方式中，如图4所示，陶瓷片3的两侧侧壁上可以具有与导向件2相配合的嵌入部31。当间隔件4设置在相邻陶瓷片3之间时，间隔件4的一侧的部分嵌入一侧的陶瓷片3的嵌入部31，间隔件4的另一侧的部分嵌入另一侧的陶瓷片3的嵌入部31，整个间隔件4的厚度大于两侧陶瓷片3的嵌入部31的厚度的总和，如此使得相邻陶瓷片3之间形成的预设间隙大于零。通过调节间隔件4的厚度，可以达到调节预设间隙大小的目的。同样的，相邻陶瓷片3之间设置的间隔件4可以为多个，其数量可以与导向件2的数量相同，如此，可以保证相邻陶瓷片3不同位置处的预设间隙的精准性。

在一种优选的实施方式中，如图1所示，滤砂装置还可以包括：套设在陶瓷片3外的保护套5，保护套5上开设有多个贯穿孔51。保护套5可以由柔性材料或耐冲蚀材料制成，其起到对陶瓷片3的保护作用，防止滤砂装置在下入井时遇到碰撞而对陶瓷片3造成损坏。保护套5的贯穿孔51用于将外部的流体导入至内部的陶瓷片3，以使陶瓷片3能够对流体进行过滤。

在一种优选的实施方式中，图3为图1中B处的放大图，如图1和图3所示，滤砂装置还可以包括：连接在管体1上端的上接头6，上接头6具有内螺纹，管体1的上端具有外螺纹，上接头6的内螺纹与管体1的外螺纹相连接；套设在管体1上的第一调节环8，第一调节环8与管体1之间通过螺纹相连，第一调节环8的下端用于抵住陶瓷片3；连接在管体1下端的下接头7，下接头7具有内螺纹，管体1的下端具有外螺纹，下接头7的内螺纹与管体1的外螺纹相连接；套设在管体1上的第二调节环9，第二调节环9与管体1之间通过螺纹相连，第二调节环9的上端用于抵住陶瓷片3。

在上述结构中，由于第一调节环8与管体1之间通过螺纹相连，第二调节环9与管体1之间通过螺纹相连，因此，当需要调节第一调节环8与第二调节环9之间的间距时，只需要拧动第一调节环8和/或第二调节环9即可。通过调节第一调节环8与第二调节环9之间的间距，可以使得第一调节环8和第二调节环9对位于两者之间的陶瓷片3和间隔件4进行限位和收紧，以保证陶瓷片3在下井过程中不松散磕碰，防止陶瓷片3表面出现裂纹。

具体而言，如图3所示，上接头6下端具有第一台阶61，第一调节环8具有能与第一台阶61相配合第二台阶81，如此使得上接头6与第一调节环8之间能够产生移动。同理，下接头7上端具有第三台阶71，第二调节环9具有能与第三台阶71相配合第四台阶91，下接头7与第二调节环9之间能够产生移动。

如图3所示，在管体1上具有外螺纹，第一调节环8的内壁具有内螺纹，管体1的外螺纹与第一调节环8的内螺纹相连接，管体1的外螺纹与第一调节环8之间能够通过转动产生相对位移。同理，管体1上具有外螺纹，第二调节环9的内壁具有内螺纹，管体1的外螺纹与第二调节环9的内螺纹相连接，管体1的外螺纹与第二调节环9之间能够通过转动产生相对位移。

在一种优选的实施方式中，如图3所示，第一调节环8与陶瓷片3之间设置有第一压帽10，第二调节环9与陶瓷片3之间设置有第二压帽12，导向件2的一端插入第一压帽10，导向件2的另一端插入第二压帽12。具体而言，在第一压帽10朝向陶瓷片3的侧壁开设有至少一个插孔，该插孔可以呈周向分布。在第二压帽12朝向陶瓷片3的侧壁开设有至少一个插孔，该插孔可以呈周向分布。导向件2的一端插入第一压帽10的插孔，导向件2的另一端插入第二压帽12的插孔，如此实现对导向件2的固定和定位。

在本申请中还提出了一种管柱，该管柱可以包括：悬挂器；连接在悬挂器下端的封隔器；连接在封隔器下端的如上述任一的滤砂装置；用于对滤砂装置下端进行封堵的丝堵。使用时，该管柱随油管下入至油层，丢手至设计位置并投球打压从而使封隔器坐封。该管柱在正常生产时，管柱外液体依次经过保护套5、陶瓷片3、基管流至管内，粒径大于相邻陶瓷片3之间预设间隙的砂砾均会被阻挡在管外，从而完成防砂目的。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种滤砂装置，其特征在于，所述滤砂装置包括：

具有轴线的管体，所述管体的侧壁上开设有多个通孔；

设置在管体侧壁上的沿轴线延伸的导向件；

套设在所述导向件和所述管体外的多个呈环形的陶瓷片；

设置在相邻所述陶瓷片之间的间隔件，所述间隔件设置在所述导向件上并使得相邻所述陶瓷片之间具有预设间隙。

2.根据权利要求1所述的滤砂装置，其特征在于，所述滤砂装置还包括：套设在所述陶瓷片外的保护套，所述保护套上开设有多个贯穿孔。

3.根据权利要求1所述的滤砂装置，其特征在于，所述陶瓷片的两侧侧壁上具有与所述导向件相配合的嵌入部。

4.根据权利要求1所述的滤砂装置，其特征在于，所述间隔件上具有缺口，所述缺口卡入所述导向件。

5.根据权利要求1所述的滤砂装置，其特征在于，所述滤砂装置还包括：

连接在所述管体上端的上接头，所述上接头具有内螺纹，所述管体的上端具有外螺纹，所述上接头的内螺纹与所述管体的外螺纹相连接；

套设在所述管体上的第一调节环，所述第一调节环与所述管体之间通过螺纹相连，所述第一调节环的下端用于抵住所述陶瓷片；

连接在所述管体下端的下接头，所述下接头具有内螺纹，所述管体的下端具有外螺纹，所述下接头的内螺纹与所述管体的外螺纹相连接；

套设在所述管体上的第二调节环，所述第二调节环与所述管体之间通过螺纹相连，所述第二调节环的上端用于抵住所述陶瓷片。

6.根据权利要求5所述的滤砂装置，其特征在于，所述上接头下端具有第一台阶，所述第一调节环具有能与所述第一台阶相配合的第二台阶，所述上接头与所述第一调节环之间能够产生移动。

7.根据权利要求5所述的滤砂装置，其特征在于，所述管体上具有外螺纹，所述第一调节环的内壁具有内螺纹，所述管体的外螺纹与所述第一调节环的内螺纹相连接，所述管体的外螺纹与所述第一调节环之间能够通过转动产生相对位移。

8.根据权利要求5所述的滤砂装置，其特征在于，所述下接头上端具有第三台阶，所述第二调节环具有能与所述第三台阶相配合的第四台阶，所述下接头与所述第二调节环之间能够产生移动。

9.根据权利要求5所述的滤砂装置，其特征在于，所述管体上具有外螺纹，所述第二调节环的内壁具有内螺纹，所述管体的外螺纹与所述第二调节环的内螺纹相连接，所述管体的外螺纹与所述第二调节环之间能够通过转动产生相对位移。

10.根据权利要求5所述的滤砂装置，其特征在于，所述第一调节环与所述陶瓷片之间设置有第一压帽，所述第二调节环与所述陶瓷片之间设置有第二压帽，所述导向件的一端插入所述第一压帽，所述导向件的另一端插入所述第二压帽。

11.一种管柱，其特征在于，所述管柱包括：悬挂器；连接在所述悬挂器下端的封隔器；连接在所述封隔器下端的如权利要求1至10中任一所述的滤砂装置；用于对所述滤砂装置下端进行封堵的丝堵。