雙濾層曲流環縫自潔篩管的製作方法

2023-10-19 02:13:17

專利名稱：雙濾層曲流環縫自潔篩管的製作方法
技術領域：
本發明涉及石油工業原油開採中使用的機械防砂裝置，具體地說是一種 防砂篩管。
背景技術：
目前各大油田最有效的"防砂"手段是將地層砂粒顆徑小於40微米的 細粉砂隨油氣流產出地面，否則這些細粉砂顆粒將堵塞井下的滲透率和防砂 系統，並導致油井產量降低。
當前石油天然氣工業常見的井下防砂系統有割縫篩管、套裝式繞絲篩管、 加礫石充填式篩管、複合篩管等幾大類。這些篩管存在如下問題
割縫篩，不能防細粉砂、滲透率低、擋砂精度差、易堵塞、受地層砂 衝蝕、壽命短。
繞絲篩，擠壓變形後完全失去其原有防砂效果、管徑大、下井作業難 度大、成本高。
複合篩管強度低、管徑大、壽命短。
篩管加礫石充填井內有留物、修井作業較複雜、費用大、不適合於細 粉砂地層防砂。

發明內容
為解決上述問題，本發明的目的是提供一種雙濾層曲流環縫自潔篩管， 能防細粉砂，細粉砂不會在篩管內聚集，不會直接衝割濾縫，滲透率高，擋 砂精度高，濾縫具極強抗破壞能力,不易堵塞。
為實現上述目的，本發明採用以下技術方案
一種雙濾層曲流環縫自潔篩管，由濾芯、基管組成，濾芯嵌裝在基管側 壁上的階梯孔中，其特徵是所述濾芯由一個中心帽、數個過濾環、 一個固 定環、 一個保護蓋組成；
所述各個過濾環的形狀相同，各過濾環的內徑尺寸依次遞增，每個過濾 環的內壁呈雙級臺階狀，第一個臺階由一個環形圈構成，第二個臺階由多個 環向均布的凸塊構成，每個過濾環的外壁呈倒置的雙級臺階狀；
所述中心帽的外壁呈倒置的雙級臺階狀，中心帽嵌套在內徑最小的過濾 環中，中心帽外壁最裡面的一個臺階面與內徑最小的過濾環內壁最裡面的臺 階面成緊配合，中心帽外壁其餘的臺階面具有一定的錐度，這些具有錐度的臺階面與內徑最小過濾環內壁對應的臺階面成間隙配合，從而形成濾縫；
各過濾環按內徑尺寸的大小順序同軸心地嵌套在一起，相鄰的兩個過濾 環中，內徑較小的過濾環外壁最裡面的一個臺階面與內徑較大的過濾環內壁 最裡面的一個臺階面成緊配合，內徑較小的過濾環外壁其餘的臺階面具有一 定的錐度，這些具有錐度的臺階面與內徑較大的過濾環內壁對應的臺階面成 間隙配合，從而形成濾縫；
所述固定環的內壁呈雙級臺階狀，第一個臺階由一個環形圈構成，第二 個臺階由多個環向均布的凸塊構成，內徑最大的過濾環嵌套在固定環中，內 徑最大的過濾環外壁最裡面的一個臺階面與固定環內壁最裡面的一個臺階面 成緊配合，內徑最大的過濾環外壁其餘的臺階面具有一定的錐度，這些具有 錐度的臺階面與固定環內壁對應的臺階面成間隙配合，從而形成濾縫；
固定環的外壁呈倒置的臺階狀，其上部為錐面，下部為柱面，保護蓋罩 在固定環外壁的錐面上，保護蓋的頂面上開有多個氣窗，保護蓋的內壁面與 固定環外壁上部的錐面呈緊配合，固定環外壁下部的柱面與基管側壁上的階 梯孔成緊配合。
所述保護蓋頂面上的氣窗呈梅花形分布。
所述基管的兩端設置有用於與接箍連接的螺紋。
本發明有以下積極有益效果
由於採用上述結構，濾縫成為外窄裡寬的喇叭形，且具有雙級曲線呈梯 形過渡的結構，不是直上直下的直通縫，在氣田防砂過程中，細粉砂不會直 接衝擊濾縫。
各濾芯的濾縫大小均勻一致，防砂性能優異，精度可達士0.0140um;濾 縫光潔度高，比面積小、滲濾阻力小壓降低；不會造成篩管堵塞；細粉砂不 會在篩管內聚集、
濾芯通過擠壓膨脹完全融合於基管中成一整體，形成的濾縫具有極強抗 破壞能力，抗拉、抗扭、抗壓、抗彎、抗擠等均相等於基管強度。
構成濾芯的各組件採用優質不鏽鋼材料，特殊井況可選特殊的材料，因 此具有很強的抗溫、抗酸鹼鹽腐蝕等能力，廣泛適應於各種地質特徵的油氣 井生產防砂。
濾芯通過擠壓膨脹鑲嵌在基管的圓孔中，與原基管(油/套管)規格相同， 因此與平常油/套管下井作業一樣方便，可用於小曲率半徑的井眼，能在90° /100ft的曲率拐點條件下不影響防砂性能；能減少下防砂管的作業時間，因而 節省作業費；提高作業成功率；優化油井產能；提高油井完井壽命，是油氣井 修完井理想的防砂工具。


圖1是本發明一實施例的結構示意圖。 圖2是圖1中濾芯的結構示意圖。圖3是圖1的半剖視圖。
圖4是圖3中A局部的放大圖。
圖5是圖4的分解圖。
圖6是濾芯的分解圖。
圖7是圖6的背向視圖。
圖8是濾芯的剖視圖。
具體實施例方式
圖中標號
1中心帽101臺階面102臺階面
2過濾環
201臺階面202臺階面203臺階面204臺階面
3過濾環
303臺階面304臺階面305臺階面306臺階面
4固定環
401錐面402柱面405臺階面406臺階面
5保護蓋501內壁面
6臺階7臺階8臺階9臺階
10臺階11臺階12濾縫13濾縫
14濾縫15氣窗16階梯孔17接箍
18螺紋19濾芯20基管
請參照圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，本發明是一種雙濾層曲流環縫自 潔篩管，由濾芯19、基管20組成，濾芯19由中心帽1、兩個過濾環2、 3以 及一個固定環4、 一個保護蓋5組成。
請參照圖4、圖5、圖6、圖7、圖8，兩個過濾環2、 3的形狀相同，過濾 環2、 3的內徑尺寸依次遞增。
過濾環2的內壁呈雙級臺階狀，第一個臺階6由一個環形圈構成，第二 個臺階7由多個環向均布的凸塊構成，過濾環2的外壁呈倒置的雙級臺階狀，
過濾環3的內壁呈雙級臺階狀，第一個臺階8由一個環形圈構成，第二 個臺階9由多個環向均布的凸塊構成，過濾環3的外壁呈倒置的雙級臺階狀，
中心帽1的外壁呈倒置的雙級臺階狀，中心帽1嵌套在內徑最小的過濾 環2中，中心帽1外壁最裡面的一個臺階面101與內徑最小的過濾環2內壁 最裡面的臺階面201成緊配合，中心帽1外壁其餘的臺階面102具有一定的 錐度,這些具有錐度的臺階面102與內徑最小過濾環2內壁對應的臺階面202 成間隙配合，從而形成濾縫12如圖8所示。
過濾環2、 3按內徑尺寸的大小順序同軸心地嵌套在一起，過濾環2外壁 最裡面的一個臺階面203與過濾環3內壁最裡面的一個臺階面303成緊配合，過濾環2外壁其餘的臺階面204具有一定的錐度，這些具有錐度的臺階面204 與過濾環3內壁對應的臺階面304成間隙配合，從而形成濾縫13如圖8所示。
固定環4的內壁呈雙級臺階狀，第一個臺階10由一個環形圈構成，第二 個臺階ll由多個環向均布的凸塊構成，內徑最大的過濾環3嵌套在固定環4 中，內徑最大的過濾環3外壁最裡面的一個臺階面305與固定環4內壁最裡 面的一個臺階面405成緊配合，內徑最大的過濾環3外壁其餘的臺階面306 具有一定的錐度，這些具有錐度的臺階面306與固定環4內壁對應的臺階面 406成間隙配合，從而形成濾縫14如圖8所示。
固定環4的外壁呈倒置的臺階狀，其上部為錐面401，下部為柱面402， 保護蓋5罩在固定環4外壁的錐面401上，保護蓋5的頂面上開有多個氣窗 15，保護蓋的內壁面501與固定環外壁上部的錐面401呈緊配合，濾芯19嵌 裝在基管20側壁上的階梯孔16中，固定環4外壁下部的柱面402與基管20 側壁上的階梯孔16成緊配合。保護蓋5頂面上的氣窗15呈梅花形分布。基 管20的兩端設置有用於與接箍17連接的螺紋18。
請參照圖8，上述臺階面102的錐度範圍B在5度至30度之間。臺階面 204的錐度範圍C在5度至30度之間。臺階面306的錐度範圍D在5度至 30度之間。
由於採用上述結構，濾縫12、 13、 14成為外窄裡寬的喇叭形，且具有雙 級曲線呈梯形過渡的結構，不是直上直下的直通縫，在氣田防砂過程中，細 粉砂不會直接衝擊濾縫12、 13、 14。
各濾芯19的濾縫大小均勻一致，防砂性能優異，精度可達士O.OblOum; 濾縫光潔度高，比面積小、滲濾阻力小壓降低；不會造成篩管堵塞；細粉砂 不會在篩管內聚集、
濾芯19通過擠壓膨脹完全融合於基管20中，成為一整體，形成的濾縫 具有極強抗破壞能力，抗拉、抗扭、抗壓、抗彎、抗擠等均相等於基管強度。
構成濾芯19的各組件採用優質不鏽鋼材料，特殊井況可選特殊的材料， 因此具有很強的抗溫、抗酸鹼鹽腐蝕等能力，廣泛適應於各種地質特徵的油 氣井生產防砂。
濾芯19通過擠壓膨脹鑲嵌在基管的圓孔中，與原基管(油/套管)規格 相同，因此與平常油/套管下井作業一樣方便，可用於小曲率半徑的井眼,能在 90° /100ft的曲率拐點條件下不影響防砂性能；能減少下防砂管的作業時間， 因而節省作業費；提高作業成功率；優化油井產能；提高油井完井壽命，是油 氣井修完井理想的防砂工具。
權利要求
1、一種雙濾層曲流環縫自潔篩管，由濾芯、基管組成，濾芯嵌裝在基管側壁上的階梯孔中，其特徵是所述濾芯由一個中心帽、數個過濾環、一個固定環、一個保護蓋組成；所述各個過濾環的形狀相同，各過濾環的內徑尺寸依次遞增，每個過濾環的內壁呈雙級臺階狀，第一個臺階由一個環形圈構成，第二個臺階由多個環向均布的凸塊構成，每個過濾環的外壁呈倒置的雙級臺階狀；所述中心帽的外壁呈倒置的雙級臺階狀，中心帽嵌套在內徑最小的過濾環中，中心帽外壁最裡面的一個臺階面與內徑最小的過濾環內壁最裡面的臺階面成緊配合，中心帽外壁其餘的臺階面具有一定的錐度，這些具有錐度的臺階面與內徑最小過濾環內壁對應的臺階面成間隙配合，從而形成濾縫；各過濾環按內徑尺寸的大小順序同軸心地嵌套在一起，相鄰的兩個過濾環中，內徑較小的過濾環外壁最裡面的一個臺階面與內徑較大的過濾環內壁最裡面的一個臺階面成緊配合，內徑較小的過濾環外壁其餘的臺階面具有一定的錐度，這些具有錐度的臺階面與內徑較大的過濾環內壁對應的臺階面成間隙配合，從而形成濾縫；所述固定環的內壁呈雙級臺階狀，第一個臺階由一個環形圈構成，第二個臺階由多個環向均布的凸塊構成，內徑最大的過濾環嵌套在固定環中，內徑最大的過濾環外壁最裡面的一個臺階面與固定環內壁最裡面的一個臺階面成緊配合，內徑最大的過濾環外壁其餘的臺階面具有一定的錐度，這些具有錐度的臺階面與固定環內壁對應的臺階面成間隙配合，從而形成濾縫；固定環的外壁呈倒置的臺階狀，其上部為錐面，下部為柱面，保護蓋罩在固定環外壁的錐面上，保護蓋的頂面上開有多個氣窗，保護蓋的內壁面與固定環外壁上部的錐面呈緊配合，固定環外壁下部的柱面與基管側壁上的階梯孔成緊配合。
2、 ;B權利要求1所述的雙濾層曲流環縫自潔篩管，其特徵是所述保護蓋頂面上的氣窗呈梅花形分布。
3、 如權利要求l所述的雙濾層曲流環縫自潔篩管，其特徵是所述基管 的兩端設置有用於與接箍連接的螺紋。
全文摘要
一種雙濾層曲流環縫自潔篩管，由濾芯、基管組成，濾芯嵌裝在基管側壁上的階梯孔中，濾芯由一個中心帽、數個過濾環、一個固定環、一個保護蓋組成，各過濾環的內徑尺寸依次遞增，每個過濾環的內壁呈雙級臺階狀，每個過濾環的外壁呈倒置的雙級臺階狀，中心帽的外壁呈倒置的雙級臺階狀，中心帽嵌套在內徑最小的過濾環中，各過濾環按內徑尺寸的大小順序同軸心地嵌套在一起，固定環的內壁呈雙級臺階狀，內徑最大的過濾環嵌套在固定環中，固定環的外壁呈倒置的臺階狀，其上部為錐面，下部為柱面，保護蓋罩在固定環外壁的錐面上，保護蓋的頂面上開有多個氣窗，本產品能防細粉砂，滲透率高，擋砂精度高，濾縫具極強抗破壞能力，不易堵塞。
文檔編號E21B43/02GK101482004SQ200910000869
公開日2009年7月15日 申請日期2009年1月20日 優先權日2009年1月20日
發明者楊經貴, 林鹹銀, 虎 陳, 陳華群, 黃和木 申請人:浙江省星炬電力電子有限公司