專利名稱：：深度過濾的顆?？刂茷V網(wǎng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于深度過濾的顆?？刂茷V網(wǎng)，具體地用于井中。技術(shù)背景在油井和天然氣井中的流體和氣體一般包括需要過濾的顆粒，包括砂子、泥土和其它松散的顆粒物質(zhì)。在生產(chǎn)的流體和打井設(shè)備中存在的砂子和其它細(xì)小顆粒往往導(dǎo)致昂貴的打井機(jī)械和硬件的快速磨蝕。地下過濾器，-也稱為濾砂網(wǎng)或井濾網(wǎng)，已經(jīng)用于石油行業(yè)，以去除生產(chǎn)的流體中的顆粒。井濾網(wǎng)一般是管狀的，并且包括多孔的底管，裹住并固定到底管上的多孔滲水過濾層，以及外罩。井濾網(wǎng)用在流體進(jìn)入采油管柱的位置，使得生產(chǎn)的流體在進(jìn)入采油管柱和泵送到地面之前必須通過過濾層進(jìn)入多孔的底管。在井下過濾的情況下，編織的金屬絲網(wǎng)被認(rèn)為是表面過濾器，意思是說絲網(wǎng)防止要求微米尺寸和更大的顆粒通過絲網(wǎng)，所有的顆粒被限制在絲網(wǎng)的上面。纏線也是一種普通的表面過濾器。纏線通常是裹住底管的三角形金屬線，金屬線之間給出間隙，以達(dá)到微米級。用表面過濾器的困難之一是隨著在過濾層上攔住的顆粒增大，開口間距越來越小，因此，只能攔住越來越小的顆粒。最終，攔住的顆粒小到過濾器被阻塞，嚴(yán)重地減少或阻止地層流體流過濾網(wǎng)，到達(dá)底管。在一些地方存在又稠又粘的烴類的大儲藏量，例如，委內(nèi)瑞拉的奧里諾科河地帶，阿爾伯達(dá)的含油砂，以及蘇門答臘島、中國、巴西、北海的礦區(qū)。重油是含瀝青的、稠密(即，低API比重)和粘性的油，其的化學(xué)特性在于存在瀝青質(zhì)，瀝青質(zhì)是在油中結(jié)合大部分硫磺和金屬的非常大分子。重油一般具有小于22度API比重的比重，粘性大于100厘泊。超重油是API比重小于IO度的重油。天然瀝青，也稱為瀝青砂或含油砂，一般具有大于10,000厘泊的粘性。含油砂可以包括低達(dá)10%瀝青和85%或更高的泥土、砂子和巖石。重油難以從地層中去除，還比普通油田包括更多的顆粒物質(zhì)。因此，重油也比普通油田更難過濾。因此，需要具有更高過濾性能的井下過濾組件，尤其是用于重油的過濾組件。
發(fā)明內(nèi)容在各個方面，本發(fā)明使用深度過濾，以將不同尺寸的顆粒限制在過濾介質(zhì)厚度的不同位置。較大的顆粒限制在絲網(wǎng)的外層，用次層限制越來越小的顆粒，直到達(dá)到最終想要的微米級。這樣防止越來越細(xì)微的顆粒積聚使得阻塞出現(xiàn)，并且增加過濾的顆粒持有容量，讓過濾器有更長的壽命。一方面，顆?？刂茷V網(wǎng)包括支撐層。第一過濾層圍繞支撐層設(shè)置。第二過濾層圍繞第一過濾層設(shè)置。第三過濾層圍繞第二過濾層設(shè)置。每層過濾層具有孔尺寸。第三過濾層的孔尺寸大于第二過濾層的孔尺寸。第二過濾層的孔尺寸大于第一過濾層的孔尺寸。另一方面，井下地層中過濾流體的方法包括提供包含底管的組件和顆?？刂茷V網(wǎng)組件。顆?？刂茷V網(wǎng)組件包括支撐層，圍繞支撐層設(shè)置的第一過濾層，圍繞第一過濾層設(shè)置的第二過濾層。每層過濾層具有孔尺寸。顆?？刂茷V網(wǎng)組件的至少第一端沿周向焊接到底管上。該部件設(shè)置到井下包括重油的流體的地層中。流體通過顆?？刂茷V網(wǎng)組件從地層吸出并吸入底管。顆?？刂茷V網(wǎng)組件過濾流體。圖1井下組件的實(shí)施例的切開透視圖。圖2A是圖1的井下組件的一側(cè)切開的視圖。圖2B是井下組件的另一實(shí)施例的一側(cè)切開的視圖。圖3A是圖1的井下組件的局部剖視圖。圖3B是井下組件的另一實(shí)施例的局部剖視圖。圖4是圖1的井下組件的端視圖。圖5是井下組件的實(shí)施例的透視圖。圖6是表示測試各種濾網(wǎng)組件的壓力下降與時間的函數(shù)的曲線圖。圖7是表示測試各種濾網(wǎng)組件的保持顆粒量與時間的函數(shù)的曲線圖。圖8是表示測試各種濾網(wǎng)組件的壓力下降與時間的函數(shù)的曲線圖。圖9是表示測試各種濾網(wǎng)組件的保持顆粒量與時間的函數(shù)的曲線圖。具體實(shí)施方式參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行說明，其中相同的元件用相同的附圖標(biāo)記表示。通過以下說明可更好地理解本發(fā)明的各個元件的關(guān)系和功能。這樣定義的每個方面可以與其它任何方面結(jié)合，除非清楚地指出相反。以下說明的實(shí)施例僅僅作為示例，本發(fā)明不限于附圖所示的實(shí)施例。在常規(guī)的表面過濾方法中，顆粒被攔在過濾層上，導(dǎo)致達(dá)到發(fā)生濾網(wǎng)阻塞的程度以至有效微米級(micronrating)明顯小于到原始過濾絲網(wǎng)的微米級。本發(fā)明使用深度過濾，以將不同尺寸的顆粒限制在貫穿過濾介質(zhì)厚度的不同位置。較大的顆粒被限制在最外面的過濾層處，而內(nèi)層限制越來越小的顆粒，直到達(dá)到最終要求的微米級。深度過濾通過降低過濾器的微米級而防止顆粒積聚，且增加過濾器的顆粒容積，為過濾器提供更長的壽命。本發(fā)明對于過濾重油特別有用。這里使用的術(shù)語"重油"包括重油、超重油、含油砂、瀝青砂、和瀝青。由于其高粘性，重油不容易在常規(guī)的井中流動。重油可以用幾種方法來提取，包括但不限于，蒸汽驅(qū)、蒸汽輔助重力泄油(SAGD)和冷加工。在蒸汽驅(qū)的方法中，注入井將蒸汽泵入重油儲油層中。蒸汽壓力迫使加熱的重油到達(dá)相鄰的生產(chǎn)井。在SAGD中，在含油砂中鉆兩個水平井，一個在地層的底部，另一個在其上面。將蒸汽注入上井中，在該井中將瀝青熱溶解。瀝青流入下井，在下井中瀝青被泵送到地面。在冷加工中，油被簡單地泵送出地層，通常使用特殊的泵，稱為螺桿泵。這種方法僅僅適用于油流動到足以泵送的區(qū)域。這些方法的每一種通常導(dǎo)致生產(chǎn)的流體具有比常規(guī)油儲存(oildeposit)具有更高顆粒含量。參照圖1和2A，顆?？刂茷V網(wǎng)組件10的第一實(shí)施例圖示為包括有砂石或顆粒過濾系統(tǒng)。顆?？刂茷V網(wǎng)組件10安裝在底管20上，底管20例如可設(shè)置在井眼中。顆?？刂茷V網(wǎng)組件10圍繞底管20而設(shè)置，外殼或外罩30圍繞顆?？刂茷V網(wǎng)組件10而設(shè)置。外殼30—般被打孔、開槽或金屬絲纏繞。底管10的一部分被打有孔22，以讓石油、天然氣或重油從井眼流入。為了防止砂石或其它顆粒通過這些孔22吸入底管20，底管20的打孔部分用顆粒控制濾網(wǎng)組件10罩住。盡管為了觀看的目的，圖1圖示各個層被切除，然而在實(shí)際使用時，這些層一般基本上罩住底管20的整個長度。顆?？刂茷V網(wǎng)組件10通常為圓筒形，以與底管20相配。如圖2A所示，顆粒控制濾網(wǎng)包括至少一層支撐層12和圍繞支撐層12的至少兩層過濾層14、16。為了產(chǎn)生深度過濾效果，外過濾層16的孔尺寸大于內(nèi)過濾層14的孔尺寸。在一個實(shí)施例中，顆粒控制濾網(wǎng)包括三層過濾層14、16、18，其中外過濾層18的孔尺寸大于第二過濾層16的孔尺寸，第二過濾層16的孔尺寸大于內(nèi)過濾層14的孔尺寸。過濾層的數(shù)量根據(jù)所要求的應(yīng)用而變化。例如，在另一實(shí)施例中，顆?？刂茷V網(wǎng)包括設(shè)置在支撐層12和內(nèi)過濾層14之間的第四過濾層(未示出)。在另一實(shí)施例中，顆粒控制濾網(wǎng)包括五層、六層或更多層過濾層。支撐層12為濾網(wǎng)組件10提供結(jié)構(gòu)支撐，并且也起排水層的作用。支撐層12可以是線編織的金屬絲網(wǎng)，焊接的金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)罩，或者支撐過濾層且在過濾介質(zhì)和底管之間提供用于地層流體排出的流動通道的任何其它結(jié)構(gòu)。顆?？刂茷V網(wǎng)15的第二實(shí)施例如圖2B所示，包括圍繞內(nèi)支撐層12設(shè)置的第二支撐層13。第二支撐層13提供附加的結(jié)構(gòu)支撐和排水能力。過濾層14、16、18可以是金屬絲網(wǎng)。然而，也可是其它材料。過濾層14、16、18可以是擴(kuò)散結(jié)合、燒結(jié)或未燒結(jié)的。可以使用各種織物，包括正方形(包括平紋或斜紋)和密紋(dutch)(包括平紋、斜紋、反向紋或反斜紋)。過濾層14、16、18優(yōu)選用正方形絲網(wǎng)，以形成深度過濾介質(zhì)。然而，過濾層14、16、18也可以使用無特征或"無支數(shù)"織物，它們是用相同直徑不同線支數(shù)的經(jīng)線和緯線平紋紡織的織物。應(yīng)該注意，過濾層14、16、18可以使用各種絲網(wǎng)、絲網(wǎng)目數(shù)和線直徑形成。如圖3A和3B所示，支撐層12和過濾層14、16、18—般是相互直接接觸。根據(jù)應(yīng)用，也可以使用圓筒金屬結(jié)構(gòu)40。金屬結(jié)構(gòu)40提供在保護(hù)濾網(wǎng)組件10的端部對其進(jìn)行保護(hù)的"安全邊緣"，并且可焊接到其它結(jié)構(gòu)(諸如底管20)上，或按要求焊接而不用擔(dān)心燒壞絲網(wǎng)層的濾網(wǎng)線。過濾層14、16、18也可覆蓋部分金屬結(jié)構(gòu)40材料并焊接到其上。圓筒金屬焊縫42將濾網(wǎng)組件10與圓筒金屬結(jié)構(gòu)40連接。在圖3B所示的實(shí)施例中，顆粒濾網(wǎng)組件17包括一層支撐層12和兩層過濾層14和16。如圖3A、3B和4所示，優(yōu)選將支撐層12和絲網(wǎng)層14、16、18在層之間無明顯間隙地彼此直接接觸。然而，有可能在一些層或所有層之間存在間隙。另外，在絲網(wǎng)層之間可具有間隔物或其它材料，諸如附加絲的網(wǎng)層。這些間隔物或附加絲網(wǎng)層對利用燒結(jié)或擴(kuò)散結(jié)合的絲網(wǎng)層的應(yīng)用特別有用。而且，顆?？刂茷V網(wǎng)IO也可以用于可膨脹濾網(wǎng)的應(yīng)用。從圖1可以最清楚地看出，顆粒控制濾網(wǎng)IO理想地包括在顆?？刂茷V網(wǎng)組件10長度上延伸的縱向焊縫32。焊縫32將過濾層的一個邊緣34與另一邊緣36密封。焊縫32還可將支撐層12與過濾層14、16、18連接在一起。如下文所述，過濾層也可螺旋地纏繞在底管20上。為了提供充分的砂石和顆粒過濾，過濾層14、16、18具有選擇性地防止一定尺寸的顆粒流入底管20的孔尺寸。第一或最內(nèi)的過濾層14優(yōu)選具有75至300微米之間的孔尺寸。第二或中間過濾層16優(yōu)選具有150至400微米之間的孔尺寸。第三或外過濾層18優(yōu)選具有200至1200微米之間的孔尺寸。當(dāng)最內(nèi)層具有75至150微米之間的孔尺寸時，可以圍繞支撐層12設(shè)置附加過濾層(未示出)。不同的井下條件包括具有不同顆粒尺寸分布的流體。因此，流體的顆粒尺寸分布會影響顆粒控制濾網(wǎng)組件中的絲網(wǎng)層的孔尺寸的選擇。在不同的實(shí)施例中，第一過濾層14可具有100至200微米之間或200至300微米之間的孔尺寸。第二過濾層16可具有150至300微米之間、250至350微米之間、或300至450微米之間的孔尺寸。第三過濾層18具有500至1200微米之間、200至400微米之間、500至600微米之間或600至800微米之間的孔尺寸。支撐或排水層12(和13，如果存在)通常比過濾層更粗。例如，支撐層12的常規(guī)尺寸包括16X16X0.023"，20X20X0.016"，以及10X10X0.035"。支撐層12禾口/或13也可以是更粗的層(諸如8X8X0.032")，然而，這樣使它難以與其它絲網(wǎng)用焊縫焊接。在需要較粗的支撐/排水層的情況下，支撐/排水層通常不連接成焊縫。支撐和/或排水層也可包括金屬網(wǎng)罩。通常通過焊料26將顆粒控制濾網(wǎng)組件10(和/或金屬結(jié)構(gòu)40)的至少一端24周向地焊接在底管20上。外殼30圍繞顆粒控制濾網(wǎng)而設(shè)置，并且也優(yōu)選焊接到其上。這種配置在底管20和井地層之間提供密封，使得不用顆?？刂茷V網(wǎng)組件IO過濾即可使地層中的流體不能進(jìn)入底管20。顆?？刂茷V網(wǎng)組件10的工作如下。將顆?？刂茷V網(wǎng)組件10設(shè)置在井下或地下地層。包括烴的流體，諸如重油或原油，通過組件10流至地面。流體還可包括其它成分，諸如天然氣、蒸汽和/或水。流體或者通過泵送或者由于井下存在的壓力流動。在流經(jīng)組件10時，流體首先通過外外殼30。最外過濾層18去除流體中相對較大的顆粒。接下來的過濾層16去除流體中的中等尺寸的顆粒。內(nèi)過濾層14去除流體中較小的顆粒。然后，流體通過底管20的孔22，且接著被抽到地面。這種多層過濾比單層過濾提供顆粒的更有效去除。每層過濾層通常具有0.005英寸至0.06英寸之間的厚度。顆粒控制濾網(wǎng)10—般具有在約0.02英寸至約0.3英寸之間的橫截面厚度，優(yōu)選在約0.05英寸至約0.15英寸之間，且更優(yōu)選在約0.07英寸至約0.09英寸之間。在井的應(yīng)用中，顆?？刂茷V網(wǎng)組件10—般具有在約3英尺至約40英尺之間的軸向長度。應(yīng)該理解，根據(jù)實(shí)際井的要求，實(shí)際尺寸范圍可以變化?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向形成顆粒控制濾網(wǎng)組件10的方法，支撐層12和過濾層14、16、18可以是擴(kuò)散結(jié)合、燒結(jié)或未燒結(jié)。對于未燒結(jié)的過濾層，可將兩層或更多層過濾層疊加，絲網(wǎng)尺寸取決于所要求的過濾質(zhì)量。過濾層相對于彼此地設(shè)置，以形成多層未燒結(jié)濾網(wǎng)。過濾層可以釘在一起，以將它們保持在適當(dāng)位置，用于以后的加工步驟。在釘?shù)倪^程中，過濾層可以用平板壓平，以防止形成波紋?？蓪⒔饘贄l40(如圖3A和3B所示)連接在多層未燒結(jié)濾網(wǎng)的相反端。將金屬條40焊接至多層未燒結(jié)濾網(wǎng)。接著，濾網(wǎng)形成大致圓筒形狀。如果這些層的縱向邊緣沒對齊，那么可將其修剪，使得每層的縱向邊緣大致是共邊的。等離子切割機(jī)可以用于修剪縱向邊緣。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，將大體圓筒形設(shè)置在等離子切割機(jī)中并固定至心軸上。心軸用于穩(wěn)定地保持大體圓筒形狀，并且還為等離子切割機(jī)提供引導(dǎo)，以修剪縱向邊緣的。心軸包括沿其長度的銑槽。等離子噴槍沿心軸噴射并修剪每層的縱向邊緣。修剪過程可能形成未燒結(jié)/非擴(kuò)散結(jié)合絲網(wǎng)層的縱向焊接。接著將絲網(wǎng)層的縱向邊緣焯接在一起。縱向焊縫32沿管子的整個長度形成，如圖1所示。在可選結(jié)構(gòu)形式中，過濾層通過螺旋纏繞而圍繞底管20或支撐層12設(shè)置，如圖5所示。設(shè)置包括幾層過濾層的長條層絲網(wǎng)。過濾層14、16、18圍繞底管20或其它支撐層纏繞，使得過濾層的邊緣與螺旋焊縫38重疊。當(dāng)過濾層纏繞底管20或其它支撐時，焊縫38沿底管20或其它支撐軸向盤旋。在另一可選構(gòu)成方法中，過濾層形成大致圓筒形狀，過濾層的縱向邊緣重疊并焊接。然后，將整個過濾部件滑入外殼，從而裝配底管。通過標(biāo)準(zhǔn)裝配方法將濾網(wǎng)的端部固定至底管上，標(biāo)準(zhǔn)組裝方法包括但不限于壓接、鍛壓或模壓(swage)和焊接。如果過濾層被燒結(jié)或擴(kuò)散結(jié)合在一起，兩層或更多層的過濾層被重疊，其中絲網(wǎng)尺寸取決于所要求的過濾質(zhì)量。過濾層彼此相對地設(shè)置，以形成多層濾網(wǎng)。然后，在后面的加工步驟中過濾層被燒結(jié)或擴(kuò)散結(jié)合在一起。根據(jù)應(yīng)用要求，支撐層可結(jié)合或不結(jié)合至擴(kuò)散結(jié)合的層壓層。在層壓片的每個端部增加金屬結(jié)構(gòu)40(如果要求)后，濾網(wǎng)形成大體圓筒形。然后，絲網(wǎng)層的縱向邊緣焊接在一起?？v向焊縫32沿管子的整個長度形成。在組裝的每個階段的焊接通過任何已知的方法來實(shí)現(xiàn)，包括鎢極惰性氣體保護(hù)焊(GTAW)、鎢極惰性氣體保護(hù)電弧焊(TIG)、等離子焊接、金屬焊條惰性氣體保護(hù)(MIG)和激光焊接。每種焊接的材料是常規(guī)的，并選擇成與支撐管(在一個實(shí)施例中是不銹鋼)和絲網(wǎng)層(在一個實(shí)施例中是不銹鋼)的金屬相容。顆?？刂茷V網(wǎng)組件可以由316L、Carpenter20Cb3、Inconel825和其它類型的不銹鋼過濾介質(zhì)制成，以經(jīng)受得起生產(chǎn)環(huán)境。顆?？刂茷V網(wǎng)組件10可以用任何數(shù)量的外殼結(jié)構(gòu)設(shè)置到底管20上，在顆粒濾網(wǎng)組件10的每端形成圓筒形焊縫，以形成完整的井濾網(wǎng)。顆粒濾網(wǎng)組件10可以沿給定長度部分的底管10的長度組裝，例如，在4英尺、9英尺或42英尺部分，其中每個部分固接到底管10上，諸如焊接到其上。底管的一般長度是20、30或40英尺，當(dāng)然，更短或更長的長度是可能的。在一個實(shí)施例中，多重顆?？刂茷V網(wǎng)組件10與顆?？刂瓢惭b管連接在一起。因?yàn)轭w?？刂茷V網(wǎng)組件IO利用深度過濾，比利用表面過濾的控制濾網(wǎng)具有更長的使用壽命。還具有提高的流率，降低的濾網(wǎng)侵蝕危險，當(dāng)生產(chǎn)慢時，降低井逆流的頻率和成本。實(shí)例為了解釋和說明提供本發(fā)明以下實(shí)例和比較實(shí)例。利用上述技術(shù)中的一種來制備顆?？刂茷V網(wǎng)組件。實(shí)例1以125微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和四層過濾層，如下面的表l所示。表l層絲網(wǎng)尺寸孔尺寸外過濾層30X30X0.012540微米中間過濾層50X50X0.009280微米中間過濾層80X80X0.0055180微米內(nèi)過濾層24X110125微米外支撐層20X20X0.016內(nèi)支撐層16X16X0.023實(shí)例2以180微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和三層過濾層，如下面的表2所示。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)例3以250微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括一層支撐層和三層過濾層，如下面的表3所示。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)例4以425微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括一層支撐層和兩層過濾層，如下面的表4所示。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>實(shí)例以125微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和五層過濾層，如下面的表5所示。表5層絲網(wǎng)尺寸孔尺寸外過濾層50X50X0.009280微米中間過濾層60X60X0.0075230微米中間過濾層70X70X0.0065200微米中間過濾層80X80X0.0055180微米內(nèi)過濾層24X110125微米外支撐層20X20X0.016內(nèi)支撐層16X16X0.023實(shí)例6以150微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括金屬網(wǎng)罩和其它四層過濾層，如下面的表6所示。表6層絲網(wǎng)尺寸孔尺寸外過濾層30X30X0.012540微米中間過濾層40X40X0.010380微米中間過濾層60X60X0.0075230微米中間過濾層80X80X0.0055180微米金屬網(wǎng)罩150微米實(shí)例7以150微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括金屬網(wǎng)罩和其它四層過濾層，如下面的表7所示。表7外過濾層50X50X0.009280微米中間過濾層60X60X0.0075230微米中間過濾層70X70X0.0065200微米中間過濾層80X80X0.0055180微米金屬網(wǎng)罩150微米實(shí)例815以140微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和五層過濾層，如下面的表8所示。過濾層是正方形織物。表8層絲網(wǎng)尺寸孔尺寸外過濾層50X50X0.009280微米中間過濾層60X60X0.0075230微米中間過濾層70X70X0.0065200微米中間過濾層80X80X0.0055180微米內(nèi)過濾層100X100X0.0045140微米外支撐層30X30X0.02內(nèi)支撐層16X16X0.023實(shí)例9以125微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和六層過濾層，如下面的表9所示。內(nèi)過濾層是平紋密紋織物。表9層絲網(wǎng)尺寸孔尺寸外過濾層30X30X0.012540微米中間過濾、層40X40X0.010380微米中間過濾層50X50X0.009280微米中間過濾層70X70X0.0065200微米中間過、濾層100X100X0.0045140微米內(nèi)過濾層24X110125微米外支撐層20X20X0.016內(nèi)支撐層16X16X0.023實(shí)例10以150微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。ti網(wǎng)組件包括一層支撐層和五層過濾層，如下面的表IO所示。內(nèi)過濾層是平紋密紋織物。表10層絲網(wǎng)尺寸孔尺寸外過濾層30X30X0,012540微米<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實(shí)例11以180微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和四層過濾層，如下面的表ll所示。內(nèi)過濾層是斜紋正方形織物。表11<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實(shí)例12以180微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和三層過濾層，如下面的表12所示。內(nèi)過濾層是平紋正方形織物。表12<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>實(shí)例13以140微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和四層過濾層，如下面的表13所示。內(nèi)過濾層是平紋正方形織物。表13<table>tableseeoriginaldocumentpage133</column></row><table>實(shí)例14以140微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和五層過濾層，如下面的表14所示。內(nèi)過濾層是平紋正方形織物。表14<table>tableseeoriginaldocumentpage133</column></row><table>以140微米的要求過濾微米級制備濾網(wǎng)組件。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和六層過濾層，如下面的表15所示。內(nèi)過濾層是平紋正方形織物。表15<table>tableseeoriginaldocumentpage133</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>比較實(shí)例A作為比較，Poromax⑧產(chǎn)品，現(xiàn)有技術(shù)濾網(wǎng)組件，125微米的要求過濾微米級。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和一層過濾層，如下面的表16所示。表16<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>比較實(shí)例B濾網(wǎng)組件以150微米的要求過濾微米級制備。濾網(wǎng)組件包括市場上可購買到的金屬網(wǎng)罩濾網(wǎng)。金屬網(wǎng)罩濾網(wǎng)由線間隙0.006"的0.090楔形線(wedgewire)和間隔5/8"的直徑0.125"的支撐線組成。比較實(shí)例C濾網(wǎng)組件以150微米的要求過濾微米級制備。濾網(wǎng)組件包括兩層支撐層和過濾層，如下面的表17所示。表17<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>進(jìn)行測試，以估算各種濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)的相對效能。利用實(shí)例9一15與比較實(shí)例A—C的設(shè)計(jì)來制備盤。盤具有1.885英寸的直徑并密封在裝置中，以提供1.550英寸的流通直徑。利用模擬一般井下條件的兩種粘度和顆粒物質(zhì)的測試流體進(jìn)行測試。第一流體模擬一般的南美洲流體，而第二流體模擬一般的亞洲流體。供應(yīng)罐充滿所要求的測試流體。測試流體泵送通過2um絕對清除過濾器2小時。加入顆粒物質(zhì)，以達(dá)到0.10grams/L的濃度。檢測測試樣品，以確認(rèn)流體顆粒水平。結(jié)合濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)的盤被設(shè)置在殼體中。測試流體以200ml/min的流速通過盤而循環(huán)。通過測試過程測量盤上的壓降。獲取盤下游的流體樣品，以確定用盤保持的顆粒量。圖6禾H7表示南美洲流體的結(jié)果。圖6表示由實(shí)例9和10、比較實(shí)例A—C的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)制備的樣品的壓降與時間的函數(shù)。壓降迅速升高的時間與過濾器的阻塞相符，因此，為過濾壽命提供了有用的估算?？梢钥闯觯瑢?shí)例9和10的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)比比較實(shí)例的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有更長的使用壽命和更高的性能。圖7是表示由實(shí)例9和10、比較實(shí)例A—C的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)制備的樣品的保持顆粒量與時間的函數(shù)的曲線圖?？梢钥闯觯景l(fā)明的濾網(wǎng)去除可接受量的顆粒，在過濾器的壽命范圍內(nèi)，比比較實(shí)例的濾網(wǎng)去除更多量的顆粒。圖8表示由實(shí)例8、9和11一15，以及比較實(shí)例A和B的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)制備的樣品的壓降與時間的函數(shù)?？梢钥闯?，實(shí)例8、9禾Q11—15比比較實(shí)例的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有更長的使用壽命(達(dá)到量級較高的級別)。圖9是表示由實(shí)例8、9和11一15，以及比較實(shí)例A和B的濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)制備的樣品的留下的顆粒量與時間的函數(shù)?？梢钥闯霰景l(fā)明的濾網(wǎng)去除可接受的顆粒量，在過濾器的壽命范圍內(nèi)比比較實(shí)例的濾網(wǎng)去除更大量的顆粒。因此，可以看出本發(fā)明的顆?？刂茷V網(wǎng)減少過濾器部件的阻塞，增加過濾器的顆粒保持量，從而過濾器具有更長的壽命。盡管參照優(yōu)選實(shí)施例說明了本發(fā)明，然而本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員認(rèn)識到，不脫離本發(fā)明的精神和范圍，可以在細(xì)節(jié)上進(jìn)行和形成變化。因此，意味著上述詳細(xì)描述被認(rèn)為是解釋性的，而不是限制性的。應(yīng)該理解，下面的權(quán)利要求，包括所有等同權(quán)利要求用于限定本發(fā)明的范圍。權(quán)利要求1.一種顆?？刂茷V網(wǎng)，包括支撐層；第一過濾層，其圍繞所述支撐層設(shè)置；第二過濾層，其圍繞所述第一過濾層設(shè)置；和第三過濾層，其圍繞所述第二過濾層設(shè)置，其中每層所述過濾層具有孔尺寸，所述第三過濾層的孔尺寸大于所述第二過濾層的孔尺寸，所述第二過濾層的孔尺寸大于所述第一過濾層的孔尺寸。2.如權(quán)利要求1所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中所述支撐層包括第一支撐層，還包括圍繞該第一支撐層設(shè)置的第二支撐層。3.如權(quán)利要求1所述的顆粒控制濾網(wǎng)，還包括設(shè)置在所述支撐層和所述第一過濾層之間的第四過濾層。4.如權(quán)利要求1所述的顆粒控制濾網(wǎng)，其中所述過濾層中的至少一層是金屬絲網(wǎng)。5.如權(quán)利要求1所述的顆粒控制濾網(wǎng)，還包括在所述顆?？刂茷V網(wǎng)組件長度上延伸且將每層所述濾網(wǎng)層連接在一起的焊縫。6.如權(quán)利要求l所述的顆粒控制濾網(wǎng)，其中所述第一過濾層具有75至300微米之間的孔尺寸，所述第二過濾層具有150至400微米之間的孔尺寸，所述第三過濾層具有500至1200微米之間的孔尺寸。7.如權(quán)利要求l所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中所述第一過濾層具有75至300微米之間的孔尺寸，所述第二過濾層具有150至400微米之間的孔尺寸，所述第三過濾層具有200至500微米之間的孔尺寸。8.如權(quán)利要求l所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中所述第一過濾層具有200至300微米之間的孔尺寸，所述第二過濾層具有300至450微米之間的孔尺寸，所述第三過濾層具有600至800微米之間的孔尺寸。9.如權(quán)利要求1所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中所述第一過濾層具有100至200微米之間的孔尺寸，所述第二過濾層具有250至350微米之間的孔尺寸，所述第三過濾層具有500至600微米之間的孔尺寸。10.如權(quán)利要求3所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中第四過濾層具有75與150微米之間的孔尺寸。11.一種井下組件，包括穿孔的底管；禾口顆粒控制濾網(wǎng)組件，其圍繞所述底管而設(shè)置，包括支撐層；第一過濾層，其圍繞所述支撐層設(shè)置，且具有75至300微米之間的孔尺寸；第二過濾層，其圍繞所述第一過濾層設(shè)置，且具有150至400微米之間的孔尺寸。第三過濾層，其圍繞所述第二過濾層設(shè)置，且具有500至1200微米之間的孔尺寸；其中所述顆粒控制濾網(wǎng)組件的至少第一端是周向地焊接到底管上。12.如權(quán)利要求ll所述的井下組件，其中所述支撐層包括第一支撐層，還包括圍繞該第一支撐層設(shè)置的第二支撐層。13.如權(quán)利要求ll所述的井下組件，還包括在所述支撐層和所述第一過濾層之間設(shè)置的第四過濾層。14.如權(quán)利要求ll所述的井下組件，其中所述過濾層中的至少一層是金屬絲網(wǎng)。15.如權(quán)利要求ll所述的井下組件，還包括在所述顆?？刂茷V網(wǎng)組件長度上延伸并將每層所述過濾層連接在一起的焊縫。16.如權(quán)利要求ll所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中所述過濾層圍繞所述底管螺旋地纏繞。17.如權(quán)利要求11所述的井下組件，其中所述第一過濾層具有200至300微米之間的孔尺寸，所述第二過濾層具有300至400微米之間的孔尺寸，所述第三過濾層具有600至800微米之間的孔尺寸。18.如權(quán)利要求11所述的井下組件，其中所述第一過濾層具有100至200微米之間的孔尺寸，所述第二過濾層具有250至350微米之間的孔尺寸，所述第三過濾層具有500至600微米之間的孔尺寸。19.一種過濾井下地層的流體的方法，包括提供一種組件，該部件包括底管；禾口顆?？刂茷V網(wǎng)組件，包括支撐層；第一過濾層，其圍繞所述支撐層設(shè)置；和第二過濾層，其圍繞所述第一過濾層設(shè)置，其中每層所述過濾層具有孔尺寸，其中所述第二過濾層的孔尺寸大于所述第一過濾層的孔尺寸，且其中所述顆?？刂茷V網(wǎng)組件的至少第一端周向地焊接到所述底管上；將所述組件設(shè)置到包括重油的流體的井下地層中；該流體通過所述顆粒控制濾網(wǎng)組件從地層吸入，并進(jìn)入所述底管，其中所述顆?？刂茷V網(wǎng)組件過濾所述流體。20.如權(quán)利要求19所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中所述支撐層包括第一支撐層，還包括圍繞該第一支撐層設(shè)置的第二支撐層。21.如權(quán)利要求19所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，還包括圍繞所述第二過濾層設(shè)置的第三過濾層，其中該第三過濾層的孔尺寸大于所述第二過濾層的孔尺寸。22.如權(quán)利要求19所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，還包括在所述顆粒控制濾網(wǎng)組件長度上延伸并將所述過濾層連接在一起的焊縫。23.如權(quán)利要求21所述的顆?？刂茷V網(wǎng)，其中所述第一過濾層具有100至300微米之間的孔尺寸，所述第二過濾層具有200至400微米之間的孔尺寸，所述第三過濾層具有500至800微米之間的孔尺寸。全文摘要一種顆?？刂茷V網(wǎng)包括支撐層。第一過濾層圍繞支撐層設(shè)置。第二過濾層圍繞第一過濾層設(shè)置。第三過濾層圍繞第二過濾層設(shè)置。每層過濾層具有孔尺寸。第三過濾層的孔尺寸大于第二過濾層的孔尺寸。第二過濾層的孔尺寸大于第一過濾層的孔尺寸。文檔編號E21B43/08GK101326341SQ200780000600公開日2008年12月17日申請日期2007年2月22日優(yōu)先權(quán)日2006年5月4日發(fā)明者D·G·韋爾斯,S·A·霍普金斯申請人:普羅雷特菲塞特有限公司