双层防砂筛管是石油和天然气开采中用于防止地层砂进入井筒的关键工具,尤其适用于疏松砂岩或高含砂地层。其双层结构设计结合了高效过滤和机械强度,能够延长设备寿命并提高产能。以下是其种类、规格型号及用途的详细介绍:
一、双层防砂筛管的种类
1. 金属网双层筛管
- 结构:内层为高强度支撑骨架(如钻孔基管),外层为多层金属网(不锈钢或合金)。
- **特点:抗腐蚀性强,适用于中细砂地层,筛网目数范围广(40~200目)。
- 应用:常规油气井、水平井防砂。
2. 绕丝筛管(双层绕丝结构)
- 结构:外层为梯形绕丝(间隙可调),内层为滤网或绕丝层,通过内外层间隙协同防砂。
- 特点:抗堵塞能力强,适用于含砂量高或大颗粒地层。
- 应用:稠油开采、高渗透率地层。
3. 复合型双层筛管
- 结构:外层为金属网/陶瓷滤材,内层为多孔基管,部分型号填充树脂或砾石。
- 特点:耐高温高压(可达150℃以上),抗冲蚀性能优异。
- 应用:深井、高温高压气井或注水井。
4. 可膨胀双层筛管
- 结构:外层为可膨胀金属网,下井后通过液压膨胀贴合井壁,内层为支撑管。
- 特点:适应不规则井眼,防砂精度高,减少环空砂流入。
- 应用:复杂结构井(如水平井、分支井)。
二、规格型号参数
双层防砂筛管的型号通常由厂家根据设计参数命名,常见规格包括:
1. 外径(OD):2-3/8"、3-1/2"、4-1/2"、5-1/2"、7"等,适应不同井筒尺寸。
2. 长度:单根长度通常为1-3米,可根据井深连接使用。
3. 筛网目数:40~300目,根据地层砂粒径选择(如60~120目对应砂粒0.1~0.25mm)。
4. 材质:
- 基管:J55、N80、P110钢级;
- 过滤层:316L不锈钢、哈氏合金(耐腐蚀)、陶瓷涂层(抗磨损)。
5. 型号示例:
- DSS-100-5.5-200:双层筛管,基管外径5.5英寸,筛网目数200目;
- EXP-150-7:可膨胀筛管,适用温度150℃,外径7英寸。
三、主要用途**
1. 油气井防砂
- 防止地层砂进入井筒,保护泵、阀门等井下设备,减少磨损和堵塞。
- 适用于疏松砂岩、稠油层等高出砂风险地层。
2. 水平井与复杂结构井
- 双层结构适应大斜度井段,均匀分流流体,降低局部冲蚀风险。
3. 注水井与气井
- 在注水过程中过滤回注水中的杂质,防止地层污染;
- 气井中防止出砂导致产能下降。
4. 高温高压环境- 合金或陶瓷材质筛管耐受深井高温(>120℃)及酸性环境(如含H₂S气田)。
四、选型注意事项
1. 地层砂特性:通过粒度分析确定筛网目数,需匹配地层砂粒径的50%~70%。
2. 井筒条件:考虑井深、温度、压力及流体腐蚀性,选择适配材质(如316L不锈钢适用于一般环境,哈氏合金用于酸性井)。
3. 产能需求:高流量井需选择大过流面积设计(如宽缝隙绕丝筛管)。
4. 经济性:复合型筛管成本较高,需权衡防砂效果与投资成本。