各种防砂筛管简介

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。

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。

一、割缝筛管1. 微缝自洁缝管产品特点1.1等离子割缝管的结构特点--复合（T 型）缝腔 新型复合缝腔石油割缝防砂筛管的结构为每条割缝从管外至管内都是由依次连接的角度较小的梯形缝、过渡圆弧和 角度较大的梯形缝构成的。

该筛管外层的角度较小的微梯形，厚度为2～3 mm ，由于角度很小，降低了液流对缝口的磨损 速度，有效地提高筛管的使用寿命；管壁内层较大角度的梯形缝可使缝腔保持畅通，并降低流体阻力。

如图1所示。

1.2等离子割缝管缝腔特性—耐腐蚀耐磨性显著提高高频、高温的等离子体焰在对筛管进行切割加工的同时，使复合水基工作液产生电离和热分解，电离和热分解的产物在高温和电场的作用下与被切割缝腔表面金属材料产生化学反应，同时被切割的缝腔表面还受到等离子体焰高频加热，两者使缝腔表面上形成了一层厚为0.1～0.2mm 的淬硬防腐层，该淬硬层的硬度是管体硬度的三倍以上，且由外至内是逐渐减小的，使淬硬层与管体的结合更加牢靠，如图2所示。

缝腔表面的显微照片如图3所示，由图可知，在缝腔的表面形成了防腐淬硬层，在整个缝腔的表面上均匀的分布着一层硬的质点，可有效地提高缝的耐磨和耐蚀性。

该种切割工艺加工出的缝宽尺寸一致性好、精度高，有效的提高了缝的耐磨性和耐腐蚀性。

筛管的管防腐淬硬层图2 复合缝腔割缝筛管缝筋横剖面图 3 复合缝腔割缝筛管割缝表面的1.3缝腔表面光滑等离子切割缝的表面光滑、粗糙度低，可达Ra1.6 m ，比激光切割技术好的多。

图4为等离子切割技术切割后缝的表面的显微镜照片，图5为激光切割技术切割后缝的表面的显微镜照片。

二、等离子割缝管类型规格、适用范围2.1．衬管 （0.50 mm ～4.0 mm ）：等离子割缝衬管的规格见下表该管适用于直井、斜井、水平井的：（1）割缝衬管完井（2）裸眼砾石充填完井（3）套管砾石充填完井（4）管外封隔器衬管完井等。

2.2 防砂管（0.15 mm ～0.50 mm ）：等离子割缝防砂管的规格见下表该管适用于直井、斜井、水平井的：（1）割缝衬管完井（2）裸眼砾石充填完井（3）套管砾石充填完井（4）管外封隔器衬管完井等。

油气田用各种防砂筛管及工艺技术简介模板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。

与当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～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、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、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。

截止到当前在辽河油田的水平井上应用了32井次。

当前水平井最主要的防砂完井筛管是弹性筛管和割缝筛管。

JSTX金属环切缝隙防砂筛管前言目前油田使用的的防砂管大致分为三类；一是常规网格状网模式；二是金属纤维或金属棉绕包过滤式；三是激光割缝防砂筛管模式。

常规网格状网模式和金属纤维或金属棉绕包过滤式的优点是能保证过滤精度，缺点易堵塞，而且“不可修复”，特别是常规网格状网模式更易堵塞损坏。

激光割缝筛管不易堵塞，但是过滤精度最高能达到0.10mm而且材料厚度影响最大，很少用于井筒内防砂同样“不可修复”。

金属环切缝防砂筛管采用可更换不锈钢金属环，首先克服了目前国内防砂管不可修复，再利用的缺陷，利用V型环与调缝隙定位片产生了所需要的缝隙，保证了防砂精度。

过滤系统不仅渗透率提高，同时不易堵塞，是目前国内最先进的井筒内防砂技术。

一、用途金属环切缝隙防砂筛管可与各种抽油泵、电泵配套，广泛用于油田出砂井、压裂井、聚驱井和冲填井防砂，防止天然气、油、水中砂子卡泵。

亦延长检泵周期和作业周期，同时降低了生产成本，达到增产增效目的，是目前油田作业领域中最新换代产品。

二、产品结构1、筛管外套采用N80φ88.9*6.45油管，表面喷漆既防锈又美观，外套上每米钻有210个孔，孔径为φ12mm的过流孔。

2、V型环采用0Cr18Ni9Ti不锈钢使用专用设备加工截面而成。

3、可调缝隙定位片，采用1Cr18Ni9Ti薄板根据生产需要压制成定位片，定位片薄厚根据井下砂径大小而定。

4、每米筛管装有V型环190片。

V型环通过特殊工艺组装后，装进筛管外套。

5、外套与V型环固定方式为上端有上接头另一端是変扣接头，为标准丝扣连接。

亦拆卸可定期取出V型环清洗、更换及重复利用，达到节约原油成本的目的。

三、技术参数1，防砂直径0.05mm—0.30mm；2，抗压强度是50MPa；3，由于V型环采用0Gr18Ni9Ti材料，以先进的技术工艺与不锈钢酸碱，耐腐蚀等优越条件为一体，组合成强大、耐高温防砂工具，从而达到理想的防砂效果。

4，外套为88.9*6.45油管1米过流面积根据缝隙大小计算如下：缝隙0.05mm，过流面积为19.69cm2缝隙0.07mm，过流面积为27.56 cm2缝隙0.1mm，过流面积为39.38 cm2缝隙0.2mm，过流面积为78.75 cm2缝隙0.3mm，过流面积为118.13cm25，筛管的规格有￠73mm、￠89mm、￠108mm、￠114mm.长度2-6米。

一、割缝筛管1.微缝自洁缝管产品特点1.1等离子割缝管的结构特点--复合（T型）缝腔新型复合缝腔石油割缝防砂筛管的结构为每条割缝从管外至管内都是由依次连接的角度较小的梯形缝、过渡圆弧和角度较大的梯形缝构成的。

该筛管外层的角度较小的微梯形，厚度为2～3 mm，由于角度很小，降低了液流对缝口的磨损速度，有效地提高筛管的使用寿命；管壁内层较大角度的梯形缝可使缝腔保持畅通，并降低流体阻力。

如图1所示。

1.2等离子割缝管缝腔特性—耐腐蚀耐磨性显著提高高频、高温的等离子体焰在对筛管进行切割加工的同时，使复合水基工作液产生电离和热分解，电离和热分解的产物在高温和电场的作用下与被切割缝腔表面金属材料产生化学反应，同时被切割的缝腔表面还受到等离子体焰高频加热，两者使缝腔表面上形成了一层厚为0.1～0.2mm的淬硬防腐层，该淬硬层的硬度是管体硬度的三倍以上，且由外至内是逐渐减小的，使淬硬层与管体的结合更加牢靠，如图2所示。

缝腔表面的显微照片如图3所示，由图可知，在缝腔的表面形成了防腐淬硬层，在整个缝腔的表面上均匀的分布着一层硬的质点，可有效地提高缝的耐磨和耐蚀性。

该种切割工艺加工出的缝宽尺寸一致性好、精度高，有效的提高了缝的耐磨性和耐腐蚀性。

筛管的管防腐淬硬层图2 复合缝腔割缝筛管缝筋横剖面图 3 复合缝腔割缝筛管割缝表面的1.3缝腔表面光滑等离子切割缝的表面光滑、粗糙度低，可达Ra1.6 m，比激光切割技术好的多。

图4为等离子切割技术切割后缝的表面的显微镜照片，图5为激光切割技术切割后缝的表面的显微镜照片。

二、等离子割缝管类型规格、适用范围2.1．衬管（0.50 mm～4.0 mm）：等离子割缝衬管的规格见下表衬管外径(mm) 衬管长度(mm)割缝宽度(mm) 割缝长度(mm)每圈缝数缝圈间距(mm)Φ50～Φ219 4000～12000外径割缝宽度内径割缝宽度割缝宽度公差缝长缝长公差根据用户要求定根据用户要求定0.50～4外径缝宽+0.1±0.10 80、100 ±1该管适用于直井、斜井、水平井的：（1）割缝衬管完井（2）裸眼砾石充填完井（3）套管砾石充填完井（4）管外封隔器衬管完井等。

不锈钢防砂筛管用于陆地及海上各种油井、直井、侧钻井、水平井、以及水井、蒸汽驱采井等。

材料：302、304、304L、316、316L等不锈钢丝和低碳钢丝、镀锌铁丝等。

性能特点：1、多层防沙过滤套具高效防砂性能，能更好地阻挡地层砂粒，满足井下防砂需要；2、过滤面积大，流动阻力小，出油率高；3、多层结构焊接一体，可使滤孔稳定，抗变形能力极强。

抗挤压变、抗弯曲变形能力强，3径向变形40%时防砂能力不变，满足水平井使用要求；4、滤孔大小精确可控（误差 5微米），滤孔稳定不变形；5、滤孔均匀，渗透率高，防堵能力强，堵塞周期是普通筛管的2-3倍，且便于反洗；6、基管为标准套管或油管，过滤层为优质不锈钢材料，抗腐蚀能力强，能抗CO2 、CL-、H2S 腐蚀，适应酸化作业；7、外径小，重量轻，便于在长距离水平段上推动到位。

用途：不锈钢防砂筛管用于陆地及海上各种油井、直井、侧钻井、水平井、以及水井、蒸汽驱采井等。

规格：1、更高的过滤精度：由于基管为全焊式绕丝筛管，采用VEE型大开口设计，使过滤精度面积更为精密，更好的起到了防砂的作用。

2、极佳的整体强度和抗变形能力：内部由基管支撑，外部根据需要可增加外保护套加强保护，钻孔基管的整体强度比标准的套管/油管，仅下降2～3%，具有足够的整体强度抵抗地层的挤压变形。

即使局部变形时，受压部位的缝隙也不增大，防砂可靠性高。

3.更多的选择：外层筛管材质可为不锈钢或低碳钢，可根据用户实际需求自行选择材质。

4、高密度缝隙、低流动阻力缝隙密度是普通割缝筛管的3～5倍，流动阻力低，有利于提高油气产量。

5、良好的工艺性，实现了高效率、低成本、大规模生产。

材料：304、304L、316、316L等不锈钢丝，也可以根据客户的要求订做。

缝隙(mm):0.10,0.15,0.2,0.25,0.30-3,可根据客户要求制作开口面积最高达60%.材质 :低碳钢,低碳钢镀锌, 塑料喷涂,不锈钢 ( 304,316等.)长度最长为6米外径从25mm到800mm连接形式:坡口连接或螺纹连。

筛管防砂技术服务
筛管防砂是将滤砂管联接于生产管柱的下部下入井内，滤砂管正对产层，滤砂管上部用封隔器分隔上部井段，迫使产层的流体经过滤砂管过滤，将砂挡在滤砂管外面、而流体进入生产管柱内；或者将滤砂管和封隔器联接成防砂管柱用钻杆将防砂管柱送入到产层，坐封丢手后，封隔器永久性地将滤砂管固定于井下，然后在封隔器上部下入生产管柱。

筛管防砂与砾石充填相比较操作简单，成本低，风险小，作业周期短。

在几年的摸索学习中我们主要有
1、复合筛管
2、冲缝筛管
3、调流控水筛管
4、HSG新型复合防砂筛管
5、预充填筛管
6、绕丝筛管
7、割缝筛管
绕丝筛管
优质筛管。

优质筛管防砂作业流程及安全风险分析一、优质筛管防砂现在渤海地区常见的优质筛管防砂包括：常规定向井套管射孔防砂和裸眼井防砂。

二、优质筛管防砂原理优质筛管防砂也叫适度防砂,它允许一定精度的地层沙进入生产管柱,被阻挡的地层沙在筛管与套管间的环空形成天然的防砂屏障,从而形成以沙治沙的目的.目的：延长井的生产寿命；保护地面设施；降低生产井的维修费用。

三、防砂作业步骤1、作业前工具准备首先需要知道井的基本数据，包括套管磅级、射孔数据、筛盲管扣型等，根据不同井的情况准备手工具和各种变扣接头。

手工具一般包括：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。

各种变扣接头主要包括：筛盲管防喷变扣（根据筛盲管尺寸定），中心管防喷变扣、座封工具与钻杆连接的变扣（视作业平台钻杆尺寸决定，7”井座封工具上部接头扣型为 2－7/8”IFB;9-5/8”井座封工具上部接头扣型为3-1/2”IFB）、循环头等。

2、作业流程（以2层9-5/8”井为例）2．1、座封沉砂封隔器电缆座封沉砂封隔器工具组合：Baker "F-1" 沉砂封隔器 + 电缆座封工具+ CCL + 马龙头 + 电缆沉砂封隔器的坐封位置要参照测井曲线避开套管接箍。

沉砂封隔器应坐封于底层射孔段底部以下大约5～8ft处。

注意事项：电缆下入"F-1"沉砂封隔器时，关闭所有无线电通讯，停止一切电弧焊作业，平台所有人员禁止使用手机。

如果电缆坐封"F-1"沉砂封隔器有困难（井斜超过60度电缆下入就比较困难），可用钻杆下入液压座封工具。

钻杆下入液压座封工具步骤为：1)工具组合为："F-1"封隔器＋液压坐封工具 + 变扣 + 3-1/2"钻杆（具体柱数根据同位素的深度来定）+ 同位素接头(3-1/2" IF B ×P) +3-1/2"钻杆。

金属棉筛管防砂完井技术
金属棉筛管是辽河油田1993 年研制的一种防砂筛管，它是由基管、保护管、防砂材料和固定装置组成（见下图），防砂材料采用不粘结不锈钢纤维制成，当大量纤维堆积在一起后，纤维之间就会形成若干细小的缝隙，实现挡砂渗油功能。

金属棉筛管防砂完井技术在辽河油田水平井上应用20 余井次，其中单水平井应用了 5 井次，主要应用于在7"直井基础上侧钻水平井的防砂完井。

单水平井采用的筛管外径175mm，内径122.96mm，从7"直井基础上侧钻水平井防砂完井采用的筛管外径133mm，内径88.6mm。

这种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。

它的防砂材料不均匀，防砂效果不容易控制，金属纤维容易堵塞，防砂后可能对水平井的产量造成影响。

水平井经过多轮注汽后，金属棉材料容易发生局部损坏而失去防砂作用。

例如锦612-平 1 井，采用金属棉筛管防砂完井，开井后生产57 天出砂关井。

金属棉筛管结构示意图。