一种新型复合防砂筛管的制作方法

1.本实用新型属于石油与天然气及天然气水合物井下钻采工具技术领域，具体是一种新型复合防砂筛管。


背景技术：

2.众所周知，目前在石油天然气行业中，进行油气开采时，为了提高筛管的挡砂精度，需要通过在基管外设置多种防砂过滤层来达到防砂的目的。机械防砂筛管则是应用最为广泛的一种防砂方法。据统计，目前国内外油气井90％以上的防砂作业采用的都是机械防砂筛管。使用的机械防砂筛管多达十几种，常用的有割缝筛管，绕丝筛管，金属网布筛管，金属棉滤砂管，砾石预充填防砂管等。
3.为了提高筛管的挡砂能力和流通能力，我们往往会选择上述的两种或者多种机械防砂方式，作为防砂过滤层包裹在基管外侧。由于防砂筛管的尺寸受到开采区域环境和开采设备的影响，有多层防砂过滤层的复合防砂筛管可能会出现内外径比小的情况，影响其适用范围。
4.防砂筛管的挡砂能力和流通能力往往是相反的，挡砂能力强的筛管要求挡砂精度高，过砂量少，此类筛管的渗透率较低，流通能力小，影响产能。
5.因此针对现有的多种防砂层的复合防砂筛管，在其拥有多种防砂过滤层，保证挡砂精度的，来提高筛管的流通能力，提高产量。同时提高筛管的内外径比，给井下作业提供许多便利。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提出一种新型复合防砂筛管，以解决上述背景技术中提到的现有的多层防砂过滤层的复合防砂筛管内外径比小，以及多层防砂过滤层的复合防砂筛管渗透率小，流通能力差，影响天然气水合物产量的问题。
7.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：一种新型复合防砂筛管，其过滤层分为过滤单元和外过滤层两个部分。
8.所述新型复合防砂筛管由多层结构复合而成，由内到外依次包括基管、过滤单元、基管保护罩、外过滤层、外保护罩。
9.进一步地，所述基管上均匀分布有基管通孔。
10.进一步地，所述基管通孔为沿管体的径向开设的孔径缩小的阶梯孔，阶梯孔形成朝向管体外壁的孔肩部。
11.进一步地，所述的基管通孔为矩形孔，基管通孔的短边垂直于基管长度方向，短边长度为15～30mm，基管通孔长边为短边的2～3倍。
12.进一步地，所述的过滤单元对应安装于基管通孔内，端部并通过焊接固定。
13.进一步地，所述的过滤单元的结构由内到外依次为内挡片、内过滤层、外挡片；所述内过滤层中设有过滤介质，所述的过滤单元内部的过滤层的过滤精度为20μm～50μm。其
过滤介质可以有多种选择，包括金属网布、金属棉、砾石填充；
14.进一步地，所述的过滤介质是由不锈钢丝编织而成的一层或多层金属网布，孔径为 30μm～70μm，每层金属网布的厚度为0.5mm～1.5mm，所述内挡片和外挡片是单孔的或多孔的金属片。
15.进一步的，所述的过滤介质为金属棉，其丝径为50mm～300mm，厚度为5mm～12mm，所述金属棉外侧设有金属护网。
16.进一步地，所述的过滤介质为砾石填充，砾石粒径范围为30～100目，砾石充填厚度为 5mm～12mm。
17.进一步地，所述的过滤单元内挡片和外挡片的选择，根据过滤介质的不同而选择，当过滤介质为金属网布时，挡片可以是单孔的或多孔的金属片；当过滤介质为金属棉或砾石填充是，挡片可选金属网。
18.进一步地，所述的外过滤层夹设于基管保护罩和外保护罩之间，通过设置在其两端的端环固定在基管上。
19.本实用新型的有益效果在于：
20.1.新型复合防砂筛管的过滤层由过滤单元中的内过滤层和外过滤层两个部分组成，能够提高筛管的挡砂精度；
21.2.过滤单元设计，结构简单，加工方便，纳污量大，可以减少堵塞，延长筛管使用寿命；
22.3.过滤单元嵌入分布在基管壁上，使得筛管内外径比大，可以给井下作业提供许多便利；
23.4.同一筛管可以选择安装不同过滤层方案的过滤单元，通过两种或多种过滤单元的合理搭配，使得筛管可以兼顾挡砂能力和流通能力，在保证挡砂精度的前提下，提高天然气水合物产量。
附图说明
24.图1为本实用新型的新型复合防砂筛管的结构剖面示意图；
25.图2为图1中a-a处的剖视图；
26.图3为本实用新型的新型复合防砂筛管的结构放大示意图；
27.图中，1、基管；2、过滤单元；201、内挡片；202、过滤介质；203、外挡片；3、基管保护罩；4、砾石填充层；5、外保护罩；6、端环。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
29.如图1至图3所示，本实用新型的一种新型复合防砂筛管，依次包括设置基管1，过滤单元2，基管保护罩3，砾石填充层4，外保护罩5，端环6。
30.本实用新型中，基管1采用优质无缝钢管制成，基管1上按照一定角度均匀分布有基管通孔101。基管通孔101为矩形阶梯孔，阶梯孔的尺寸为20mm
×
40mm，边缘倒圆角，其内端的孔径小于外端的孔径，过滤单元2被外力压入阶梯孔中，端部并与基管1焊接固定。
31.本实用新型中，过滤单元2的结构由内到外依次为内挡片201，内过滤介质202，外挡片 203。过滤单元2中的内过滤介质202为双层金属网布，双层金属网布的孔径为30μm～70μm，每层金属网布的厚度为0.5mm～1.5mm。内挡片201和外挡片203开单孔或多孔金属片。
32.本实用新型中，砾石填充层4夹设于基管保护罩3和外保护罩5之间，通过端环6包裹固定在基管1的外侧，砾石填充层4的砾石填充厚度为12mm，砾石粒径范围为30～100目，其中基管保护罩3用来保护基管，外保护罩5用来保护筛管。
33.以上实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应纳入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种新型复合防砂筛管，其特征在于，由内到外依次包括基管、过滤单元、基管保护罩、外过滤层、外保护罩；所述基管设有均匀分布的基管通孔，所述过滤单元对应安装于所述基管通孔内，并通过焊接固定，所述过滤单元由内到外依次包括内挡片、内过滤层、外挡片。2.根据权利要求1所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于，所述基管通孔为矩形阶梯孔，所述基管通孔的短边垂直于基管长度方向，短边长度为15～30mm，所述基管通孔长边为短边的2～3倍。3.根据权利要求1所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于：所述内过滤层的过滤精度为20μm～50μm，所述内过滤层中设有过滤介质，所述过滤介质为金属网布、金属棉、砾石中的一种或者多种填充。4.根据权利要求3所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于：所述的过滤介质为一层或多层金属网布；所述金属网布由不锈钢丝编织而成，孔径为30μm～70μm，每层金属网布的厚度为0.5mm～1.5mm。5.根据权利要求4所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于，所述内挡片和外挡片是单孔的或多孔的金属片。6.根据权利要求3所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于，所述的过滤介质为金属棉，所述金属棉的丝径为50mm～300mm，厚度为5mm～12mm；所述金属棉外侧设有金属护网。7.根据权利要求3所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于：所述的过滤介质为砾石填充层，砾石粒径范围为30～100目，砾石充填厚度为5mm～12mm。8.根据权利要求7所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于：所述砾石填充层外侧设有金属护网。9.根据权利要求6～8任一项所述的一种新型复合防砂筛管，其特征在于：所述内挡片和外挡片为金属网。

技术总结
本实用新型涉及一种新型复合防砂筛管，复合防砂筛管的过滤层，包括过滤单元和外过滤层两个部分；所述新型复合防砂筛管的为多层结构复合而成，由内到外依次包括基管、过滤单元、基管保护罩、外过滤层、外保护罩；所述的过滤单元对应安装于基管通孔内，通过焊接固定，过滤单元的结构由内到外依次为内挡片、内过滤层、外挡片。该新型复合防砂筛管采用多层过滤，可以提高筛管的挡砂精度；过滤单元设计，结构简单，加工方便，纳污量大，可以减少堵塞，延长筛管使用寿命；过滤单元嵌入分布在基管壁上，使得筛管内外径比大，可以给井下作业提供许多便利，保持天然气水合物开采井的防砂效果和高产量。保持天然气水合物开采井的防砂效果和高产量。保持天然气水合物开采井的防砂效果和高产量。


技术研发人员：刘鹤 徐立新 陈文科 钟良省
受保护的技术使用者：招商局重工（深圳）有限公司
技术研发日：2022.05.07
技术公布日：2022/9/20