一种考虑天然气、天然气水合物储层水平井气水分层入流特征的控砂筛管的制作方法

本申请涉及天然气及天然气水合物开发与开采行业中的防砂完井领域，尤其涉及一种考虑天然气、天然气水合物储层水平井气水分层入流特征的控砂筛管。

背景技术：

1、天然气水合物是一种由天然气和水在低温和高压条件下形成的似冰状笼型结晶化合物。水合物储层通常埋藏浅，地层胶结差，属于未固结、弱固结或裂隙发育地层，水合物分解形成气水流动产出过程，出砂现象难以避免，特别是地层砂粒径细、泥质含量高的水合物储层，出砂风险尤为严重。出砂会使井筒沉砂，造成电潜泵、油套管等井下装备损坏，使生产周期大大增加甚至停产，采取防砂手段是常见的应对措施，其中机械筛管防砂作为一种重要的防砂完井方式，一直在常规油气开发中广泛应用。

2、基于常规油气储层现场实践经验，目前使用机械筛管防砂的井型包括垂直井、定向井、水平井及多分支水平井等。其中，水平井、多分支水平井具有渗流面积、单井控制储量大等特点，是天然气及未来天然气水合物储层开采的主要井型之一。但针对上述复杂结构井的防砂筛管装备方面的研究较少，缺乏具体的结构及参数设计，具体问题如下：

3、(1)天然气水合物储层水平井内存在气液固三相流动，固相颗粒主要由液相携带，而气相携带能力弱，颗粒含量较少，使得气液两相对于防砂介质控砂及流通性能要求不同。而传统预充填筛管防砂介质类型及控砂精度相对单一，笼统防砂难以有效对气液两相分别开展产气、防砂措施，不利于精细控砂，制约防砂效果的提高。

4、(2)常用的预充填筛管内部结构单一，难以根据不同的气水入流条件进行合理调整，地层砂侵入防砂介质面积大、程度深，筛管整体渗透性能较差。充填层厚度较薄，容砂能力不足导致在水合物储层高泥质含量情况下，堵塞速度较快，现有防砂筛管装备仍需改进。

技术实现思路

1、本申请提供一种考虑天然气、天然气水合物储层水平井气水分层入流特征的控砂筛管，能够满足气水分层产出时对于防砂介质的要求，实现精细防控砂。

2、本申请的实施例提供了一种考虑天然气、天然气水合物储层水平井气水分层入流特征的控砂筛管，包括基管、外保护套、隔板、第一充填颗粒和第二充填颗粒。基管的侧部具有内孔体。外保护套的侧部具有外孔体，外保护套位于基管的外部，并与基管共同限定出环状通道。隔板包括两个，两个隔板均位于环状通道中，并将环状通道分隔成沿环状通道的径向上下布置的上层通道和下层通道。第一充填颗粒充填于上层通道中，并形成疏水产气层。第二充填颗粒充填于下层通道中，并形成产水防砂层。

3、在其中一些实施例中，第一充填颗粒包括羟基亚乙基二膦酸改性涂覆陶粒。第一充填颗粒的中值粒径与目标地层砂中值粒径比为15-16。第一充填颗粒包括硅酸盐改性涂覆陶粒。第二充填颗粒的中值粒径与目标地层砂中值粒径比为13-15。

4、在其中一些实施例中，天然气水合物分解的气水比35-50：1时，两个隔板的夹角θ为90°。

5、天然气水合物分解的气水比50-75：1时，两个隔板的夹角θ为160°。

6、天然气水合物分解的气水比75-125：1时，两个隔板的夹角θ为180°。

7、天然气水合物分解的气水比125-175：1时，两个隔板的夹角θ为200°。

8、天然气水合物分解的气水比175-220：1时，两个隔板的夹角θ为245°。

9、在其中一些实施例中，控砂筛管还包括内滤网，内滤网贴附于基管的侧部外壁。

10、在其中一些实施例中，控砂筛管还包括外滤网，外滤网贴附于外保护套的侧部内壁。

11、在其中一些实施例中，控砂筛管还包括冲缝筛套，冲缝筛套套接于外保护套的外部。

12、在其中一些实施例中，内孔体的密度为15-25孔/m，孔径为8-10mm。

13、在其中一些实施例中，外孔体的密度为20-25孔/m，孔径为8-10mm。

14、在其中一些实施例中，内滤网的标称精度为地层砂粒度中值的7-8倍。

15、在其中一些实施例中，外滤网的标称精度为地层砂粒度中值的5-6倍。

16、根据本申请实施例提供的一种考虑天然气、天然气水合物储层水平井气水分层入流特征的控砂筛管，包括基管、外保护套、隔板、第一充填颗粒和第二充填颗粒。基管的侧部具有内孔体。外保护套的侧部具有外孔体，外保护套位于基管的外部，并与基管共同限定出环状通道。隔板包括两个，两个隔板均位于环状通道中，并将环状通道分隔成沿环状通道的径向上下布置的上层通道和下层通道。第一充填颗粒充填于上层通道中，并形成疏水产气层。第二充填颗粒充填于下层通道中，并形成产水防砂层。本申请的控砂筛管能够同时充填不同性质、改性方式及粒径尺寸的颗粒，分别形成疏水产气层和产水防砂层，通过疏水产气层和产水防砂层分别对气水两相携砂流体进行控制管理，确保防砂介质的稳定性，满足气水分层产出时对于防砂介质的要求，实现精细防控砂，提升防砂介质应用效果。

技术特征：

1.一种考虑天然气、天然气水合物储层水平井气水分层入流特征的控砂筛管，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的控砂筛管，其特征在于，

3.如权利要求1所述的控砂筛管，其特征在于，

4.如权利要求1所述的控砂筛管，其特征在于，还包括：

5.如权利要求1所述的控砂筛管，其特征在于，还包括：

6.如权利要求1所述的控砂筛管，其特征在于，

7.如权利要求1所述的控砂筛管，其特征在于，

8.如权利要求1所述的控砂筛管，其特征在于，

9.如权利要求4所述的控砂筛管，其特征在于，

10.如权利要求5所述的控砂筛管，其特征在于，

技术总结本申请公开了一种考虑天然气、天然气水合物储层水平井气水分层入流特征的控砂筛管，包括基管、外保护套、隔板、第一充填颗粒和第二充填颗粒。基管的侧部具有内孔体。外保护套的侧部具有外孔体，外保护套位于基管的外部，并与基管共同限定出环状通道。隔板包括两个，两个隔板均位于环状通道中，并将环状通道分隔成沿环状通道的径向上下布置的上层通道和下层通道。第一充填颗粒充填于上层通道中，并形成疏水产气层。第二充填颗粒充填于下层通道中，并形成产水防砂层。本申请的控砂筛管能够形成疏水产气层和产水防砂层，以分别对气水两相携砂流体进行控制管理，确保防砂介质的稳定性，满足气水分层产出时对于防砂介质的要求，实现精细防控砂。技术研发人员：王宇宾,孙宝江,董长银,邓君宇,郝志伟,陈泽鹏,李玉泉,张爱霞,刘建,宋宇飞受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23