油井篩管(sand screen)是下入油井生產段的過濾管材,核心是擋砂不擋油 / 氣 / 水,防止地層砂進入井筒磨蝕泵、堵塞管線,同時保證流體順暢通過;常用于疏松砂巖油氣藏,是機械防砂的主流方案。
工作原理:利用縫隙 / 網(wǎng)孔尺寸攔截地層砂,縫隙常設計為內窄外寬,具備一定自潔能力,減少砂??ㄋ琅c堵塞。
主流類型、結構與適用場景
割縫篩管:結構簡單,直接在套管上加工,適合預算有限、砂粒較粗的井;
繞絲(約翰遜)篩管:你關注的楔形 / 梯形絲結構,是行業(yè)中主流;縫隙由梯形絲與縱筋焊接形成,V 形流道能讓砂粒更易被反排,減少堵塞;
復合篩管:多層過濾 + 保護套,適合嚴苛工況(高溫、腐蝕、細粉砂)。
工作原理
流體攜帶砂粒流過外層保護,先被繞絲 / 橋式結構初步分流與粗濾;再進入精密金屬網(wǎng)過濾層,攔截粒徑大于設計精度的砂粒;凈化后的流體經(jīng)支撐層與基管過流孔進入井筒;同時多層支撐結構避免過濾層因壓差發(fā)生變形或塌陷,維持長期穩(wěn)定的過流面積。
關鍵技術參數(shù)與選型
防砂精度:60–300μm(常見),與地層砂中值粒徑匹配(一般按 D??的 1/2~2/3 選);
材質:316L 不銹鋼為常用,抗 H?S/CO?腐蝕;熱采井可配耐高溫合金;
過流面積:比傳統(tǒng)割縫篩管大 3–5 倍,降低流阻;
抗變形能力:直徑變形 40% 仍保持防砂性能(部分產品指標);
選型依據(jù):地層砂分析報告、井溫 / 壓力、流體腐蝕性、井型(直井 / 水平井)、完井方式(裸眼 / 套管內)。
核心材質與規(guī)格
常用材質:304/316L 不銹鋼(通用)、904L、雙相鋼、鈦合金、哈氏合金(強腐蝕工況);
縫隙范圍:0.02 mm(20 μm)起,誤差?!?.005 mm,可定制至數(shù)十毫米;
直徑:常見 25–1000 mm;標準長度可達 5.85 m;
性能指標:焊接點強度可達 120 MPa,純圓同心度≤0.2 mm,耐壓高可達 8 MPa;V 型縫堵孔率低,反洗恢復率?!?8%。
關鍵優(yōu)勢
自潔 + 易反沖:V 型縫隙使顆粒不易卡死,反沖洗效率遠優(yōu)于鉆孔 / 網(wǎng)套類濾管;
均勻縫隙:過濾一致性強,無毛刺,減少介質磨損;
高開孔率 + 高強度:開孔率顯著高于多孔管,同時焊接骨架結構承壓、抗變形能力強;
耐溫耐腐蝕:不銹鋼 / 合金材質可適應高溫、酸堿、含氯等惡劣工況,壽命長。