專利名稱：焊接直縫式篩管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油井防砂井下機(jī)具，尤其是涉及一種焊接直縫式篩管。
背景技術(shù)：
油井出砂是疏松砂巖油藏面臨的重要問題之一，嚴(yán)重的油井出砂會(huì)導(dǎo) 致地面及井下設(shè)備的磨蝕和套管損壞。目前，主要釆用機(jī)械防砂方法來進(jìn) 行防砂，即在井簡中下入繞絲篩管、割縫襯管、割縫篩管、梯形割縫篩管 等各種地面成型的濾砂器，作為濾砂管柱來進(jìn)行防砂，這種方法簡單易行， 施工成本低，但繞絲篩管或者是割縫襯管等容易堵塞，有效期短，不能有 效阻止地層砂進(jìn)入井簡。另一種機(jī)械防砂方法是在井簡中下入繞絲篩管或 者是其它的濾砂器后，再用高滲透礫石充填于篩管和井壁之間的油井環(huán)空 中，并部分?jǐn)D入井簡周圍地層，形成多級(jí)過濾屏障，阻止地層砂運(yùn)移。這 種方法擋砂強(qiáng)度高，防砂成功率高，防砂時(shí)間長，但這種管內(nèi)充填方法產(chǎn) 能損失大，即在有效擋住地層出砂的同時(shí)，也增大了原油流動(dòng)的阻力，而 且防砂后井內(nèi)留有防砂管柱，打撈難，時(shí)間稍長后繞絲篩管便產(chǎn)生腐蝕， 容易脫層，引起更嚴(yán)重的地層堵塞和污染。
上述的繞絲篩管是釆用具有一定剛度和強(qiáng)度的鋼絲纏繞在特制的開 有防砂孔的鋼管上而形成的，這樣的繞絲篩管的一個(gè)缺點(diǎn)是自潔性差，這 是因?yàn)殇摻z纏繞所形成的濾砂滲油通道是均勻的長條形， 一旦尺寸較大的 地層砂進(jìn)入該通道，便集結(jié)在通道內(nèi)，堵塞日益嚴(yán)重，而且該長條形濾砂
滲油通道尺寸相對(duì)較大，這樣就使一些尺寸較小的地層砂進(jìn)入井簡；另一 個(gè)缺點(diǎn)是不耐腐蝕，這是因?yàn)閷摻z纏繞防砂鋼管上時(shí)，鋼絲和防砂鋼管 的表面都要產(chǎn)生一定程度的磨損和輕微的變形，在地層中各種液體的作用 下，便很快產(chǎn)生腐蝕，嚴(yán)重影響油井的防砂效果和釆收率。而目前釆用的
4割縫襯管的濾砂滲油通道也是長條形的，自潔性差，容易堵塞。梯形割縫 篩管盡管避免了上述一些缺陷，但梯形割縫篩管流通面積較焊接直縫式篩 管要小，制造成本相對(duì)較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一 種焊接直縫式篩管，其結(jié)構(gòu)簡單、成本低且加工制造容易，能解決防砂篩 管流通面積較小、防砂效果差、采油率低且自潔性差、容易堵塞的問題。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是 一種焊接直縫式篩管， 由上接頭和下接頭以及焊接在二者之間的中空的篩管管體組成，其特征在 于所述管體由多個(gè)同心且形狀結(jié)構(gòu)均相同的齒形隔環(huán)，以及多個(gè)平行焊 接在齒形隔環(huán)圓周外側(cè)且直徑均相同的不銹鋼圓柱桿組成，每兩個(gè)相鄰齒 形隔環(huán)間的間距為5-15cm;所述管體的長度為500-6000mm;
所述齒形隔環(huán)的外圓上設(shè)置有由多個(gè)均勻分布的圓弧凹槽組成的圓 弧齒形槽一，所述圓弧凹槽的結(jié)構(gòu)與不銹鋼圓柱桿的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；所述上 接頭和下接頭與管體的連接端外側(cè)均設(shè)置有圓弧齒形槽二，所述圓弧齒形 槽二和圓弧齒形槽一的結(jié)構(gòu)相同；不銹鋼圓柱桿焊接固定在各圓弧凹槽 上，每兩個(gè)相鄰不銹鋼圓柱桿間的間距均相等且其間距為0. 1±5%_0. 25 ±5%mm;所述不銹鋼圓柱桿的直徑為2.5-5ram，齒形隔環(huán)的外徑為 60-400mm。
所述多個(gè)齒形隔環(huán)呈等間距分布。
所述齒形隔環(huán)為碳素鋼、奧氏體不銹鋼隔環(huán)或鐵素體不銹鋼隔環(huán)。 所述上接頭和下接頭與管體的連接部外側(cè)均釆用蓋面焊進(jìn)行連接固定。
所述不銹鋼圓柱桿為實(shí)心圓柱桿。 所述齒形隔環(huán)的內(nèi)徑為50-360mm。
所述圓弧齒形槽 一 中的兩個(gè)相鄰圓弧凹槽間凸臺(tái)的厚度小于齒形隔環(huán)的厚度。
所述齒形隔環(huán)的厚度為5-8mm。
所述管體的長度為2200mm,管體的外徑為102mm;齒形隔環(huán)的外徑為 98mm,內(nèi)徑為85. 6mm,厚度為5mm,相鄰兩個(gè)齒形隔環(huán)間的間距為0.15 ±5%mm;不銹鋼圓柱桿為的直徑為3mm;所述圓弧齒形槽二和圓弧齒形槽 一中的圓弧凹槽的直徑對(duì)應(yīng)為2. 5mm;所述齒形隔環(huán)的厚度為5mm，凸臺(tái) 的厚度為3mm;上接頭和下接頭與管體的連接端的外徑均為98mm。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，1、結(jié)構(gòu)簡單、材料利用率高、 成本低且加工制造容易；2、強(qiáng)度高、有效期長且重量輕；3、能有效解決 防砂篩管的自潔和易阻塞問題，由于圓柱形管體的管壁上均布有多個(gè)平行 的濾砂滲油通道，并且該濾砂滲油通道的中部為平行窄縫，向外呈現(xiàn)為喇 叭放大狀的圓弧外腔，向內(nèi)呈現(xiàn)為喇叭放大狀的圓弧內(nèi)腔，也就是說其通 道的尺寸中間小，向內(nèi)向外均呈喇叭狀，因此當(dāng)一定尺寸的地層砂進(jìn)入該 濾砂滲油通道后，在抽油泵的抽吸作用力下，地層砂會(huì)隨著原油順利的運(yùn) 移到井簡中，并被輸送到地面，實(shí)現(xiàn)篩管的自潔，有效的避免防砂管的阻 塞；也就是說，即使地層中一定尺寸的地層砂進(jìn)入防砂管體內(nèi)部，在所運(yùn) 移原油的帶動(dòng)下，這些砂礫也將順利的進(jìn)入井簡并排出到地面，因此它的 自潔性優(yōu)于任何一種篩管，防砂性能更佳；4、篩管管體的通徑大，流通 面積更大，由于其篩管管體是由多個(gè)同直徑的不銹鋼圓柱桿，在齒形隔環(huán) 的間隔下，等間距地焊成一個(gè)中空?qǐng)A柱體，因而這種篩管管體的通徑大， 流通面積大；5、各部件之間的強(qiáng)度高且抗刮擦，能夠有效避免打撈難、 易脫層等問題；6、適用范圍廣，既可以直接下入油井中，防止一定粒度 的砂子流入井簡，也可以配合填砂管柱一起下入油井中，進(jìn)行各種形式的 礫石充填，能更有效阻止地層砂進(jìn)入井簡，從而為油井的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠定了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。綜上，本發(fā)明能解決防砂篩管流通面積較小、防砂效果差、 釆油率低且自潔性差、容易堵塞和不耐腐蝕的問題，由于其流通面積大、 防砂效果佳，且能方便做出較一般篩管更長的尺寸，因而減少井下篩管的使用數(shù)量，大大提高采油率，且能夠有效延長篩管的使用壽命，更易于推 廣應(yīng)用。
下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖l為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的局部剖視示意圖。 圖3為圖2的A-A剖視圖。 圖4為圖3中P處的局部放大圖。 圖5為圖2的C-C剖視圖。 圖6為圖5中Q處的局部放大圖。 圖7為本發(fā)明齒形隔環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖 圖8為圖7中的B-B剖視圖。 圖9為本發(fā)明上接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖IO為圖9中的右視圖。 附圖標(biāo)記說明
l一上接頭； 2—下接頭； 4一濾砂滲油通道； 5 —不銹鋼圓柱桿； 7 —圓弧外腔； 8 —圓弧內(nèi)腔；
IO—圓弧齒形槽二； ll一連接部； 13—凸臺(tái)。
具體實(shí)施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明由上接頭1和下接頭3以及焊接在二者之間 的中空的篩管管體2組成，其中上接頭l和下接頭3的后部外側(cè)均設(shè)置有 連接用的錐螺紋12。結(jié)合圖3、圖4,所述管體2由多個(gè)同心且形狀結(jié)構(gòu) 均相同的齒形隔環(huán)6，以及多個(gè)平行焊接在齒形隔環(huán)6圓周外側(cè)且直徑均
3—管體； 6—齒形隔環(huán)； 9一圓弧齒形槽一; 12—錐螺紋；相同的不銹鋼圓柱桿5組成。本具體實(shí)施例中，最終制成的篩管管體2的 長度為2200 mm,管體2的外徑為102mm;齒形隔環(huán)6的外徑為98mm，內(nèi) 徑為85.6mm,厚度為5mm,另外，多個(gè)齒形隔環(huán)6呈等間距分布且每兩個(gè) 相鄰齒形隔環(huán)6間的間距為80mm。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可根據(jù)具體需要， 相應(yīng)將篩管管體2的長度在500-6000 mm之間，齒形隔環(huán)6的外徑在 60-400mm之間，內(nèi)徑在50_360mm之間，每兩個(gè)相鄰齒形隔環(huán)6間的間距 在50-150mm之間以及齒形隔環(huán)6的厚度在5-8mm之間進(jìn)行調(diào)整；也相應(yīng) 將齒形隔環(huán)6的數(shù)量進(jìn)行調(diào)整。另外，所述齒形隔環(huán)6為碳素鋼、奧氏體 不銹鋼隔環(huán)或鐵素體不銹鋼隔環(huán)。
結(jié)合圖7、圖8,所述齒形隔環(huán)6的外圓上設(shè)置有由多個(gè)均勻分布的 圓弧凹槽組成的圓弧齒形槽一 9,所述圓弧凹槽的結(jié)構(gòu)與不銹鋼圓柱桿5 的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)。同時(shí)，結(jié)合圖9、圖10，所述上接頭1和下接頭3與管體 2的連接端外側(cè)均設(shè)置有圓弧齒形槽二 10，所述圓弧齒形槽二 IO和圓弧 齒形槽一 9的結(jié)構(gòu)相同，即上接頭1和下接頭3與管體2的連接端的外徑 均為98mm。本具體實(shí)施例中，不銹鋼圓柱桿5焊接固定在各圓弧凹槽上， 每兩個(gè)相鄰不銹鋼圓柱桿5間的間距均相等且其間距為0. l±5%mm,實(shí)際 加工制作過程中，根據(jù)用戶的不同需求，即根據(jù)對(duì)篩管精度的具體需求， 將相鄰兩個(gè)不銹鋼圓柱桿5間的間距在0. 1±5%-0. 25土5。/。mm之間進(jìn)行調(diào) 整。另外，本具體實(shí)施例中，不銹鋼圓柱桿5的直徑為3mm且為實(shí)心圓柱 桿，而圓弧齒形槽二 10和圓弧齒形槽一 9中的圓弧凹槽的直徑對(duì)應(yīng)為 2. 5mm;另外，所述圓弧齒形槽一 9和圓弧齒形槽二 10中的兩個(gè)相鄰圓弧 凹槽間凸臺(tái)13的厚度小于齒形隔環(huán)6的厚度，即齒形隔環(huán)6的厚度為5mm, 凸臺(tái)13的厚度為3mm。這樣，保證了不銹鋼圓柱桿5均能緊密焊接固定在 各圓弧凹槽上，同時(shí)保證了各不銹鋼圓柱桿5的平直度。在實(shí)際用用中， 可根據(jù)具體需要，相應(yīng)將不銹鋼圓柱桿5的直徑，也就是圓弧齒形槽二 10 和圓弧齒形槽一 9的圓弧凹槽的直徑在2. 5-5mm之間進(jìn)行調(diào)整。
如圖5、圖6所示，多個(gè)直徑相同的不銹鋼圓柱桿5等間距地焊接在多個(gè)齒形隔環(huán)6的外圓外側(cè)形成整個(gè)篩管的管體2,并且每相鄰的兩個(gè)不
銹鋼圓柱桿5間的間距為0. 15±5%mm,即在兩兩相鄰的不銹鋼圓柱桿5 間存在一個(gè)大小相等的平行窄縫。這樣，便在管體2管壁上形成多個(gè)等間 距等形狀結(jié)構(gòu)均相同的濾砂滲油通道4,該濾砂滲油通道4的中部為上述 平行窄縫，而向外呈現(xiàn)為喇叭放大狀的圓弧外腔7,向內(nèi)呈現(xiàn)為喇叭放大 狀的圓弧內(nèi)腔8。因而，通過上述結(jié)構(gòu)組成了多個(gè)平行的均布于圓柱形管 體2管壁上的濾砂滲油通道4。
在加工制作過程中，先將所有不銹鋼圓柱桿5焊接固定在多個(gè)齒形隔 環(huán)6外圓上的各圓弧凹槽后構(gòu)成整個(gè)篩管的管體2;再將管體2左右兩端 的多個(gè)不銹鋼圓柱桿5的外端部，對(duì)應(yīng)分別焊接固定在上接頭l或下接頭 3上各圓弧凹槽內(nèi)；并且，在上接頭1和下接頭3與管體2的連接部11 外側(cè)均釆用蓋面焊進(jìn)行連接固定，以提高上接頭1和下接頭3與篩管管體 2之間的焊接強(qiáng)度。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是 根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu) 變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種焊接直縫式篩管，由上接頭(1)和下接頭(3)以及焊接在二者之間的中空的篩管管體(2)組成，其特征在于所述管體(2)由多個(gè)同心且形狀結(jié)構(gòu)均相同的齒形隔環(huán)(6)，以及多個(gè)平行焊接在齒形隔環(huán)(6)圓周外側(cè)且直徑均相同的不銹鋼圓柱桿(5)組成，每兩個(gè)相鄰齒形隔環(huán)(6)間的間距為50-150mm；所述管體(2)的長度為500-6000mm；所述齒形隔環(huán)(6)的外圓上設(shè)置有由多個(gè)均勻分布的圓弧凹槽組成的圓弧齒形槽一(9)，所述圓弧凹槽的結(jié)構(gòu)與不銹鋼圓柱桿(5)的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；所述上接頭(1)和下接頭(3)與管體(2)的連接端外側(cè)均設(shè)置有圓弧齒形槽二(10)，所述圓弧齒形槽二(10)和圓弧齒形槽一(9)的結(jié)構(gòu)相同；不銹鋼圓柱桿(5)焊接固定在各圓弧凹槽上，每兩個(gè)相鄰不銹鋼圓柱桿(5)間的間距均相等且其間距為0.1±5％-0.25±5％mm；所述不銹鋼圓柱桿(5)的直徑為2.5-5mm，齒形隔環(huán)(6)的外徑為60-400mm。
2. 按照權(quán)利要求l所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述多個(gè)齒 形隔環(huán)(6)呈等間距分布。
3. 按照權(quán)利要求l或2所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述齒 形隔環(huán)(6)為碳素鋼、奧氏體不銹鋼隔環(huán)或鐵素體不銹鋼隔環(huán)。
4. 按照權(quán)利要求l或2所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述上 接頭(1)和下接頭(3)與管體(2)的連接部(11)外側(cè)均釆用蓋面焊 進(jìn)行連接固定。
5. 按照權(quán)利要求l或2所述的焊接直縫式條管，其特征在于所述不 銹鋼圓柱桿(5)為實(shí)心圓柱桿。
6. 按照權(quán)利要求l或2所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述齒 形隔環(huán)(6)的內(nèi)徑為50-360mm。
7. 按照權(quán)利要求l或2所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述圓 弧齒形槽一 (9)中的兩個(gè)相鄰圓弧凹槽間凸臺(tái)(13)的厚度小于齒形隔 環(huán)(6)的厚度。
8. 按照權(quán)利要求7所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述齒形隔 環(huán)(6)的厚度為5-8mm。
9. 按照權(quán)利要求8所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述管體(2 ) 的長度為2200mm,管體(2)的外徑為102mm;齒形隔環(huán)(6)的外徑為98mm， 內(nèi)徑為85.6mm，厚度為5mm,相鄰兩個(gè)齒形隔環(huán)(6)間的間距為0. 15± 5%mm;不銹鋼圓柱桿(5 )為的直徑為3mm;所述圓弧齒形槽二 ( 10 )和圓 弧齒形槽一 (9)中的圓弧凹槽的直徑對(duì)應(yīng)為2.5mm;所述齒形隔環(huán)(6) 的厚度為5mm,凸臺(tái)(13)的厚度為3mm;上接頭(1)和下接頭(3)與 管體(2)的連接端的外徑均為98mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種焊接直縫式篩管，由上接頭和下接頭以及焊接在二者之間的篩管管體組成，其管體由多個(gè)同心且形狀結(jié)構(gòu)均相同的齒形隔環(huán)以及多個(gè)平行焊接在齒形隔環(huán)圓周外側(cè)且直徑均相同的不銹鋼圓柱桿組成，每兩個(gè)相鄰齒形隔環(huán)間的間距為50-150mm；齒形隔環(huán)的外圓上設(shè)置有由多個(gè)均勻分布的圓弧凹槽組成的圓弧齒形槽一，圓弧凹槽的結(jié)構(gòu)與不銹鋼圓柱桿的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)；上接頭和下接頭與管體的連接端外側(cè)均設(shè)置有和圓弧齒形槽一結(jié)構(gòu)相同的圓弧齒形槽二；不銹鋼圓柱桿焊接固定在各圓弧凹槽上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低且加工制造容易，能解決防砂篩管流通面積較小、防砂效果差、采油率低且自潔性差、容易堵塞的問題。
文檔編號(hào)E21B43/08GK101307687SQ200810150318
公開日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月11日
發(fā)明者劉小劉 申請(qǐng)人:西安石油大學(xué)