專利名稱：焊接直縫式篩管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油井防砂井下機具，尤其是涉及一種焊接直縫式 條管。
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，主要釆用機械防砂方法來進 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，作為濾砂管柱來進行防砂，這種方法簡單易行， 施工成本低，但繞絲條管或者是割縫襯管等容易堵塞，有效期短，不能有 效阻止地層砂進入井簡。另一種機械防砂方法是在井筒中下入繞絲篩管或 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，形成多級過濾屏障，阻止地層砂運移。這 種方法擋砂強度高，防砂成功率高，防砂時間長，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，也增大了原油流動的阻力，而 且防砂后井內(nèi)留有防砂管柱，打撈難，時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缺點是自潔性差，這 是因為鋼絲纏繞所形成的濾砂滲油通道是均句的長條形， 一旦尺寸較大的 地層砂進入該通道，便集結(jié)在通道內(nèi)，堵塞曰益嚴(yán)重，而且該長條形濾砂滲油通道尺寸相對較大，這樣就使一些尺寸較小的地層砂進入井簡；另一 個缺點是不耐腐蝕，這是因為將鋼絲纏繞防砂鋼管上時，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采收率。而目前釆用的 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，制造成本相對較高。實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(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、釆油率低且自潔性差、容易堵塞的問 題。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(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同心且形狀結(jié)構(gòu)均相同的齒形隔環(huán)以及多個平 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2.5-5mm,齒形隔環(huán)的外徑為 60-400隨。所述多個齒形隔環(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)均釆用蓋面焊進行連接固所述不銹鋼圓柱桿為實心圓柱桿。
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相鄰圓弧凹槽間凸臺的厚度小于齒形隔 環(huán)的厚度。所述齒形隔環(huán)的厚度為5-8ram。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 Mmm,內(nèi)徑為85.6mm，厚度為5mm,相鄰兩個齒形隔環(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應(yīng)為2.5mm;所述齒形隔環(huán)的厚度為5mm，凸臺 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。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點，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 進入該濾砂滲油通道后，在抽油泵的抽吸作用力下，地層砂會隨著原油順 利的運移到井簡中，并被輸送到地面，實現(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入防砂管體內(nèi)部， 在所運移原油的帶動下，這些砂礫也將順利的進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，等間距地焊成一個中空圓柱體，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，進行各種形 式的礫石充填，能更有效阻止地層砂進入井簡，從而為油井的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)奠 定了堅實的基礎(chǔ)。綜上，本實用新型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，大大提高釆油率，且能夠有效延長篩管的使用壽命， 更易于推廣應(yīng)用。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細(xì)描述。


圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的局部剖視示意圖。 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為本實用新型齒形隔環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖, 圖8為圖7中的B-B剖視圖。 圖9為本實用新型上接頭的結(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； 4一濾砂滲油通道； 7 —圓弧外腔； IO—圓弧齒形槽二; 13—凸臺。2 —下接頭； 5—不銹鋼圓柱桿; 8 —圓弧內(nèi)腔； ll一連接部；3-6-9--齒形隔環(huán)； -圓弧齒形槽12—錐螺紋；具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型由上接頭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由多個同心且形狀 結(jié)構(gòu)均相同的齒形隔環(huán)6以及多個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。本具體實施例中，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，多個齒形隔環(huán)6呈等間距分布且每兩 個相鄰齒形隔環(huán)6間的間距為80mm。在實際應(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，每兩個相鄰齒形隔環(huán)6間的間距 在50-150腿之間以及齒形隔環(huán)6的厚度在5-8mm之間進行調(diào)整；也相應(yīng) 將齒形隔環(huán)6的數(shù)量進行調(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)相對應(yīng)。同時，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 10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。本具體實施例中，不銹鋼圓柱桿5焊接固定在各圓弧凹槽上， 每兩個相鄰不銹鋼圓柱桿5間的間距均相等且其間距為0. 1±5%腿，實際 加工制作過程中，根據(jù)用戶的不同需求，即根據(jù)對篩管精度的具體需求， 將相鄰兩個不銹鋼圓柱桿5間的間距在0.1±5%-0. 25±5%mm之間進行調(diào) 整。另外，本具體實施例中，不銹鋼圓柱桿5的直徑為3隱且為實心圓柱 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中的兩個相鄰圓弧 凹槽間凸臺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5mra, 凸臺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，同時保證了各不銹鋼圓柱桿5的平直度。在實際用用中， 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之間進行調(diào)整。如圖5、圖6所示，多個直徑相同的不銹鋼圓柱桿5等間距地焊接在 多個齒形隔環(huán)6的外圓外側(cè)形成整個篩管的管體2，并且每相鄰的兩個不 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 間存在一個大小相等的平行窄縫。這樣，便在管體2管壁上形成多個等間 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焊接固定在多個齒形隔 環(huán)6外圓上的各圓弧凹槽后構(gòu)成整個篩管的管體2;再將管體2左右兩端 的多個不銹鋼圓柱桿5的外端部，對應(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之間的焊接強度。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護范圍內(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)由多個同心且形狀結(jié)構(gòu)均相同的齒形隔環(huán)(6)以及多個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 進行連接固定。
5. 按照權(quán)利要求l或2所述的焊接直縫式篩管，其特征在于所述不 銹鋼圓柱桿(5)為實心圓柱桿。
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)中的兩個相鄰圓弧凹槽間凸臺(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應(yīng)為2.5mm;所述齒形隔環(huán)(6) 的厚度為5mm,凸臺(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。
專利摘要本實用新型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，其管體由多個同心且形狀結(jié)構(gòu)均相同的齒形隔環(huán)以及多個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。本實用新型結(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E21B43/08GK201215005SQ200820029608
公開日2009年4月1日 申請日期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 申請人:西安石油大學(xué)