專(zhuān)利名稱(chēng)：高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管及其制造方法，尤其是既可用于直井、定向
井，又能滿足水平井油氣開(kāi)采過(guò)程中，使油砂分離的高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管。
背景技術(shù)：
目前，為了防止油氣井出砂造成套管、設(shè)備損壞和引起減產(chǎn)，大多數(shù)油氣開(kāi)采過(guò)程中，通常采用三種不同的防砂篩管。 割縫篩管是采用刀片或激光切割出一定長(zhǎng)度一定寬度的窄縫，其加工設(shè)備復(fù)雜且效率低，產(chǎn)品防砂精度不高、易腐蝕、壽命不長(zhǎng)。多用于產(chǎn)量較低，出砂不嚴(yán)重，出砂顆粒較大且需要地層支撐的井中。 繞絲篩管是用三角形不銹鋼絲繞制成具有V型縫的濾網(wǎng)，再套焊在已鉆完孔的套管上。其工藝較復(fù)雜，在遇高溫時(shí)還易脫焊，不能適應(yīng)熱采井；同時(shí)由于圓柱形繞絲篩管易變形失去防砂能力，不能承受較大的彎曲，不適用于水平井作業(yè)，通常僅用在直井，定向井的管內(nèi)礫石充填防砂作業(yè)。 金屬網(wǎng)布篩管由基管和包裹在基管外的3-5層金屬網(wǎng)布構(gòu)成；金屬網(wǎng)布外部同時(shí)設(shè)有外保護(hù)套，金屬網(wǎng)布內(nèi)部有時(shí)候也采用內(nèi)保護(hù)套。由于金屬網(wǎng)布篩管抗彎曲能力較強(qiáng)，可用在水平井作業(yè)。但是，該金屬網(wǎng)布篩管是采用普通平紋編織密紋網(wǎng)，仍存在很多缺點(diǎn)為了增加普通平紋編織密紋網(wǎng)強(qiáng)度和可靠性，往往采用多層金屬網(wǎng)布的簡(jiǎn)單疊加，而使網(wǎng)孔尺寸容易發(fā)生改變，同時(shí)網(wǎng)布之間容易產(chǎn)生堵塞；金屬網(wǎng)布是采用電阻焊焊接，會(huì)造成網(wǎng)布損傷和強(qiáng)度降低；金屬網(wǎng)布和外保護(hù)套之間是沒(méi)有配合的空套，往往存在很大間隙，容易堆積細(xì)紗，造成堵塞，且不易反洗；同時(shí)試驗(yàn)證明該類(lèi)型篩管抗內(nèi)壓能力低，篩管反循環(huán)時(shí)容易造成網(wǎng)布焊縫撕裂，帶來(lái)極大使用風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述三種不同篩管存在的缺失，而提出一種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管及其制造方法，以一個(gè)三角形繞絲篩管，一層反向斜紋金屬網(wǎng)布及一個(gè)外保護(hù)套緊壓成一體，而構(gòu)成一種分級(jí)過(guò)濾的復(fù)合防砂過(guò)濾套，并且套接在具有過(guò)流孔眼的基管外表面上。 本發(fā)明的技術(shù)方案是 —種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管，包括接箍、基管和復(fù)合防砂過(guò)濾套，接箍?jī)啥朔謩e連接
兩根套管，基管的圓柱面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼，其特征是，該基管的過(guò)流孔眼外面
套接復(fù)合防砂過(guò)濾套，該復(fù)合防砂過(guò)濾套是由外保護(hù)套、反向斜紋金屬網(wǎng)布層、三角形繞絲
篩套和端環(huán)，從外到內(nèi)依序緊密套接而成，該三角形繞絲篩套以三角形截面頂角向內(nèi)的金
屬絲均勻間隔地螺旋環(huán)繞，并以兩端分別焊接在端環(huán)的兩支承環(huán)內(nèi)側(cè)而構(gòu)成。
—種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管的制造方法，其特征是，它的步驟為 1)在基管有效的一段或兩段長(zhǎng)度的圓柱面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼，該過(guò)流孔眼的直徑為8mm至15mm之間，并在兩端具有外螺紋，其中一端連接著接箍； 2)三角形繞絲篩套是以三角形截面頂角向內(nèi)的金屬絲均勻間隔地螺旋環(huán)繞，并以
兩端分別焊接在端環(huán)的兩支承環(huán)內(nèi)側(cè)； 3)反向斜紋金屬網(wǎng)布層采用不銹鋼反向斜紋編織密紋網(wǎng)，該密紋網(wǎng)的孔徑為60-350毫米，采用兩邊沿疊加起來(lái)形成圓狀過(guò)濾筒，然后，以該過(guò)濾筒的兩端分別套在端環(huán)的兩支承環(huán)外圓上； 4)用沖壓機(jī)沖壓形成為兩短斜邊的橋式沉孔結(jié)構(gòu)的不銹鋼帶，該沉孔的底部向下凹，在沉孔側(cè)面上開(kāi)設(shè)有流體流通通道，然后，把該不銹鋼帶外保護(hù)套以直縫焊接或螺旋焊接形成外保護(hù)套，并焊接在端環(huán)外表面上； 5)把外保護(hù)套、反向斜紋金屬網(wǎng)布層、三角形繞絲篩套和端環(huán)采用靜壓力機(jī)壓合成一體，構(gòu)成具有整體抗壓強(qiáng)度的復(fù)合防砂過(guò)濾套； 6)最后，把復(fù)合防砂過(guò)濾套套接在開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼的基管圓柱面上，以端環(huán)的兩側(cè)面焊接在基管外圓柱面上；根據(jù)基管長(zhǎng)度不同，該復(fù)合防砂過(guò)濾套可以采用一級(jí)也可以采用兩級(jí)。 所述反向斜紋金屬網(wǎng)布層以兩邊沿疊加起來(lái)形成圓狀筒緊密貼合在三角形繞絲篩套外圓上和外保護(hù)套內(nèi)壁上。 所述外保護(hù)套為兩短斜邊的橋式沉孔結(jié)構(gòu)，并在沉孔側(cè)面上開(kāi)設(shè)有流體流通通道。 本發(fā)明的有利效果是三角形繞絲篩套具有不易堵塞的特點(diǎn)；反向斜紋金屬網(wǎng)布不需要焊接，具有強(qiáng)度高，開(kāi)口面積大等特點(diǎn)；外保護(hù)套增加油氣過(guò)流面積，從而，具有過(guò)流面積大、不易堵塞、強(qiáng)度高、擋砂效果好、可靠性高等特點(diǎn)，同時(shí)在使用過(guò)程中抗變形能力更強(qiáng)。


圖1本發(fā)明典型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖1的局部放大圖； 圖3本發(fā)明典型實(shí)施例的復(fù)合防砂過(guò)濾套 圖4為圖3的局部放大圖； 圖5本發(fā)明典型實(shí)施例的三角形繞絲篩管局部放大 圖6本發(fā)明典型實(shí)施例的外保護(hù)套立體 圖7本發(fā)明典型實(shí)施例的外保護(hù)套剖面放大 圖8本發(fā)明典型實(shí)施例的反向斜紋金屬網(wǎng)布層剖面圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明 本發(fā)明的典型實(shí)施例包括接箍1、基管2及復(fù)合防砂過(guò)濾套3組成，如圖1、2所示。 接箍1是兩端具有內(nèi)螺紋，并以內(nèi)螺紋分別連接兩根基管2的管接頭，屬現(xiàn)有技術(shù)；
4
基管2是在有效的一段或兩段長(zhǎng)度(根據(jù)基管2長(zhǎng)度不同而定)的圓柱面上開(kāi)設(shè)
有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼8，該過(guò)流孔眼8的直徑為8mm至15mm之間，并在兩端具有外螺紋，
其中一端連接著接箍l，另一端以供在井下連接其它構(gòu)件或工具而備用。 復(fù)合防砂過(guò)濾套3是由外保護(hù)套6、反向斜紋金屬網(wǎng)布層5、三角形繞絲篩套4和
端環(huán)7從外到內(nèi)依序緊密套接(壓配合連接)而組成，確?？箖?nèi)壓，抗外擠強(qiáng)度高。如圖3、
4所示，該復(fù)合防砂過(guò)濾套3以端環(huán)7套接在基管2上，并且覆蓋該基管2的過(guò)流孔眼8上，
復(fù)合防砂過(guò)濾套3既作為阻擋砂粒進(jìn)入基管2內(nèi)的屏障，又作為油氣通道，其中 端環(huán)7是中間具有大空洞而兩端為支承環(huán)的長(zhǎng)筒，以其兩支承環(huán)焊接在基管2上，
屬現(xiàn)有技術(shù)； 三角形繞絲篩套4以三角形截面頂角向內(nèi)的金屬絲均勻間隔地螺旋環(huán)繞，并以兩端分別焊接在端環(huán)7的兩支承環(huán)內(nèi)側(cè)而構(gòu)成，如圖5所示，由于金屬絲之間形成楔形縫，流體進(jìn)口小而出口大，具有開(kāi)口面積大(約占20% )、不易堵塞、易反洗等特點(diǎn)。
反向斜紋金屬網(wǎng)布層5是用不銹鋼絲反向斜紋編織密紋網(wǎng)，如圖8所示，該密紋網(wǎng)的孔徑為60-350毫米，由于反向斜紋編織網(wǎng)強(qiáng)度高，一層反向斜紋金屬網(wǎng)布層5可以取代多層普通平紋編織密紋網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)；同時(shí)該反向斜紋金屬網(wǎng)布層5流體通道的開(kāi)口面積是普通平紋編織密紋網(wǎng)的2倍，流通性好，不易堵塞。反向斜紋編織金屬網(wǎng)不用焊接，而采用兩邊沿疊加起來(lái)形成圓狀過(guò)濾筒，在與外保護(hù)套6和三角形繞絲篩套4復(fù)合過(guò)程中，可以更加緊密貼合在外保護(hù)套6內(nèi)壁上；同時(shí)在使用過(guò)程中抗變形能力更強(qiáng)，該反向斜紋金屬網(wǎng)布過(guò)濾層作為中間過(guò)濾層。 外保護(hù)套6上為兩短斜邊的橋式沉孔9結(jié)構(gòu)(梯形凹槽結(jié)構(gòu))，如圖6、7所示，該沉孔的底部11向下凹，在沉孔底部11上開(kāi)設(shè)有通道IO，該外保護(hù)套6焊接在端環(huán)7上；
當(dāng)流體通過(guò)橋式沉孔時(shí)，可以改變流體流動(dòng)方向，降低流速，減輕流體對(duì)金屬網(wǎng)布過(guò)濾層5的沖擊而造成過(guò)快腐蝕，并且采用橋式結(jié)構(gòu)的外保護(hù)套6，其開(kāi)口尺寸可以精確控制，同時(shí)具有改變流體流動(dòng)方向與速度，減緩對(duì)內(nèi)部過(guò)濾層腐蝕的功能。但是，現(xiàn)有的橋式沉孔結(jié)構(gòu)采用兩長(zhǎng)斜邊的橋式結(jié)構(gòu)，譬如流體進(jìn)口邊(上邊)長(zhǎng)度設(shè)置為13毫米，兩斜邊長(zhǎng)度為6毫米時(shí)，通道10的長(zhǎng)度為4毫米，而兩短斜邊的橋式結(jié)構(gòu)，在同樣流體進(jìn)口邊(上邊)長(zhǎng)度為13毫米，兩斜邊長(zhǎng)度為4.3毫米時(shí)，通道10的長(zhǎng)度為IO毫米，因此，兩短斜邊的橋式結(jié)構(gòu)開(kāi)口面積比現(xiàn)有的兩長(zhǎng)斜邊的橋式結(jié)構(gòu)增大(250% )，作為首層過(guò)濾粗選。
本發(fā)明制造方法的步驟是 1，在基管2有效的一段或兩段長(zhǎng)度(根據(jù)基管2長(zhǎng)度不同而定)的圓柱面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼8，該過(guò)流孔眼8的直徑為8mm至15mm之間，并在兩端具有外螺紋，其中一端連接著接箍1 ; 2，三角形繞絲篩套4以三角形截面頂角向內(nèi)的金屬絲均勻間隔地螺旋環(huán)繞，并以兩端分別焊接在端環(huán)7的兩支承環(huán)內(nèi)側(cè)； 3，反向斜紋金屬網(wǎng)布層5采用不銹鋼反向斜紋編織密紋網(wǎng)，該密紋網(wǎng)的孔徑為60-350毫米，采用兩邊沿疊加起來(lái)形成圓狀過(guò)濾筒，然后，以該過(guò)濾筒的兩端分別套在端環(huán)7的兩支承環(huán)外圓上； 4，用沖壓機(jī)沖壓形成為兩短斜邊的橋式沉孔結(jié)構(gòu)的不銹鋼帶，該沉孔9的底部11
向下凹，在沉孔底部11側(cè)面上開(kāi)設(shè)有通道io，然后，把該不銹鋼帶外保護(hù)套以直縫焊接或螺旋焊接形成外保護(hù)套6，并焊接在端環(huán)7外表面上； 5，把外保護(hù)套6、反向斜紋金屬網(wǎng)布層5、三角形繞絲篩套4和端環(huán)7采用靜壓力機(jī)壓合成一體，構(gòu)成具有整體抗壓強(qiáng)度的復(fù)合防砂過(guò)濾套3 ; 6，最后，把復(fù)合防砂過(guò)濾套3套接在開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼8的基管2圓柱面上，以端環(huán)7的兩側(cè)面焊接在基管2外圓柱面上；根據(jù)基管2長(zhǎng)度不同，該復(fù)合防砂過(guò)濾套3可以采用一級(jí)也可以采用兩級(jí)。 從以上可以看出，本發(fā)明具有過(guò)流面積大、不易堵塞、強(qiáng)度高、擋砂效果好、可靠性高等特點(diǎn)，同時(shí)在使用過(guò)程中抗變形能力更強(qiáng)。適用于各種復(fù)雜井況的油氣井防砂，尤其適合水平井的使用，是油氣井防砂作業(yè)的理想換代產(chǎn)品。
權(quán)利要求
一種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管，包括接箍、基管和復(fù)合防砂過(guò)濾套，接箍?jī)啥朔謩e連接兩根套管，基管的圓柱面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼，其特征是，該基管的過(guò)流孔眼外面套接復(fù)合防砂過(guò)濾套，該復(fù)合防砂過(guò)濾套是由外保護(hù)套、反向斜紋金屬網(wǎng)布層、三角形繞絲篩套和端環(huán)，從外到內(nèi)依序緊密套接而成，該三角形繞絲篩套以三角形截面頂角向內(nèi)的金屬絲均勻間隔地螺旋環(huán)繞，并以兩端分別焊接在端環(huán)的兩支承環(huán)內(nèi)側(cè)而構(gòu)成。
2. —種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管的制造方法，其特征是，它的步驟為1) 在基管有效的一段或兩段長(zhǎng)度的圓柱面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼，該過(guò)流孔眼的直徑為8mm至15mm之間，并在兩端具有外螺紋，其中一端連接著接箍；2) 三角形繞絲篩套是以三角形截面頂角向內(nèi)的金屬絲均勻間隔地螺旋環(huán)繞，并以兩端分別焊接在端環(huán)的兩支承環(huán)內(nèi)側(cè)；3) 反向斜紋金屬網(wǎng)布層采用不銹鋼反向斜紋編織密紋網(wǎng)，該密紋網(wǎng)的孔徑為60-350毫米，采用兩邊沿疊加起來(lái)形成圓狀過(guò)濾筒，然后，以該過(guò)濾筒的兩端分別套在端環(huán)的兩支承環(huán)外圓上；4) 用沖壓機(jī)沖壓形成為兩短斜邊的橋式沉孔結(jié)構(gòu)的不銹鋼帶，該沉孔的底部向下凹，在沉孔側(cè)面上開(kāi)設(shè)有流體流通通道，然后，把該不銹鋼帶外保護(hù)套以直縫焊接或螺旋焊接形成外保護(hù)套，并焊接在端環(huán)外表面上；5) 把外保護(hù)套、反向斜紋金屬網(wǎng)布層、三角形繞絲篩套和端環(huán)采用靜壓力機(jī)壓合成一體，構(gòu)成具有整體抗壓強(qiáng)度的復(fù)合防砂過(guò)濾套；6) 最后，把復(fù)合防砂過(guò)濾套套接在開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼的基管圓柱面上，以端環(huán)的兩側(cè)面焊接在基管外圓柱面上；根據(jù)基管長(zhǎng)度不同，該復(fù)合防砂過(guò)濾套可以采用一級(jí)也可以采用兩級(jí)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管，其特征是，所述反向斜紋金屬網(wǎng)布層是以兩邊沿疊加起來(lái)形成圓狀筒，緊密貼合在三角形繞絲篩套外圓上和外保護(hù)套內(nèi)壁上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管，其特征是，所述外保護(hù)套為兩短斜邊的橋式沉孔結(jié)構(gòu)，并在沉孔側(cè)面上開(kāi)設(shè)有流體流通通道。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管及其制造方法，尤其是既可用于直井、定向井，又能滿足水平井油氣開(kāi)采過(guò)程中，使油砂分離的高強(qiáng)度復(fù)合防砂篩管。包括接箍、基管和復(fù)合防砂過(guò)濾套，接箍?jī)啥朔謩e連接兩根套管，基管的圓柱面上開(kāi)設(shè)有多個(gè)均布的過(guò)流孔眼，該基管的過(guò)流孔眼外面套接復(fù)合防砂過(guò)濾套，該復(fù)合防砂過(guò)濾套是由外保護(hù)套、反向斜紋金屬網(wǎng)布層、三角形繞絲篩套和端環(huán)，從外到內(nèi)依序緊密套接而成，該三角形繞絲篩套以三角形截面頂角向內(nèi)的金屬絲均勻間隔地螺旋環(huán)繞，并以兩端分別焊接在端環(huán)的兩支承環(huán)內(nèi)側(cè)而構(gòu)成。從而，具有過(guò)流面積大、不易堵塞、強(qiáng)度高、擋砂效果好、可靠性高等特點(diǎn)，同時(shí)在使用過(guò)程中抗變形能力更強(qiáng)。
文檔編號(hào)E21B43/08GK101775973SQ20091000071
公開(kāi)日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月8日
發(fā)明者朱云波 申請(qǐng)人:菲時(shí)特科技(天津)有限公司