专利名称：油气开采管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种油气开采管，特别是在油气开采过程中具有油砂分离功能的开采 管及其制造方法。
背景技术：
目前，在石油工业油气开采过程中为了防止油气井出砂造成套管、设备损坏和引 起减产，多采用割缝筛管，绕丝筛管防砂。割缝筛管是采用刀片或激光切割出一定长度一定宽度的窄缝。其加工设备复杂且 效率低；产品防砂精度不高、易腐蚀、寿命不长；产品开口面积小，一般为至6%，流体通 过性差。多用于产量较低，出砂不严重，出砂颗粒较大且需要地层支撑的井中。绕丝筛管是用三角形不锈钢丝绕制成具有V型缝的滤网，再套焊在已钻完孔的套 管上。由于绕丝筛管采用不锈钢制的筛套作为过滤套，具有耐腐蚀好的特点；同时绕丝筛管 的开口面积一般为8%至30%，流体通过性较好。但其工艺复杂、成本较高；遇高温易脱焊， 不能适应热采井；同时由于其过滤套易变形失去防砂能力，不能承受较大的弯曲，不适用于 水平井作业。目前通常用在直井，定向井的管内砾石充填防砂作业。因此寻找一种可以取代以上两种筛管，加工工艺性好，成本较低，耐腐蚀，流通性 好，既能满足直井定向井使用又能满足水平井大规模生产使用的防砂筛管成为当务之急。
发明内容
为解决上述技术问题本发明提供一种油气开采管及其制造方法。其中油气开采管包括至少设有一个过流孔眼区域的基管，所述基管两端设有连 接区域，以使得多个所述基管可首尾相连的以形成适当长度的开采管柱；与所述过流孔眼 区域相对应的套于所述基管之外并与所述基管固定连接的防砂筛套；其中所述防砂筛套为 由带状滤板经沿滤板的内表面螺旋弯曲以形成管径，并将所述带状滤板的相对长边实质密 封的螺旋绕焊而成的管件。所述带状滤板在螺旋弯曲前其外表面上设有多个通过朝向其内表面方向冲压而 形成的沉孔式流通孔，在所述流通孔的孔壁上设有适当宽度的油气流体流通缝隙，以使得 改变油气流体流动方向，降低流速，减轻流体冲蚀，并使得油气流体进入筛管的内部而将砂 石隔离。其中优选的是，所述流通孔为纵截面成梯形形状的桥式沉孔，在所述沉孔的相对的 长侧壁面上靠近孔底处设有经冲压而形成的所述油气流体流通缝隙。其中所述流通孔可优 选的为纵截面成梯形形状的桥式沉孔，在沉孔的相对长侧壁面上设有经冲压而成的流体流 通缝隙。所述流通缝隙的宽度尺寸可为o. lmm-1. 5mm以适应不同的地下砂石尺寸。作为进一步改进，所述基管可以有多个过流孔眼区域，本发明优选采用多个所述 筛管与之相对应，形成多级连接。同时，达到上述技术特征的制作步骤，即制作带状滤板，并将其螺旋焊绕成防砂筛 套，再与上述的基管对应焊接固定的制作方法也是本发明所揭示的技术内容。
本发明的优点就是，具有油气冲击小、耐腐蚀，开口面积大、生产效率高，强度高、 挡砂效果好、可靠性高等特点，同时采用的螺旋焊接工艺既节约原材料成本，又便于大规模 加工。这些将在后面得到具体阐述。
图1是本发明第一个实施列的半剖面示意图；图2是本发明第二个实施列的半剖面示意图；图3是本发明中带状滤板的局部立体图；图4是本发明中防砂筛套的正面示意图。
具体实施例方式图1显示的是本发明第一个实施列的半剖面示意图，一级连接配合的形式，即只 具有一个防砂筛套2同基管1上的一个对应过流孔眼6区域配合。作为优先基管的技术参 数夕卜径尺寸系列为60. 3mm, 73. 0mm, 88. 9mm, 101. 6mm, 114. 3mm, 127. 0mm, 139. 7mm, 168. 3mm,177. 8mm ；基管钢级系歹lj:J55, K55，N80，L80，PI 10，13Cr ；过流孔眼直径系列9.5mm, 12. 7mm, 15. 8mm ；过流孔眼密度160-600孔/米。如图1所示，油气开采管10，包括一个设有过流孔眼6区域的基管1，所述基管1 两端设有外螺纹4作为连接区域。图中基管1的一端连接着具有内螺纹的接箍5，采用类似 的结构多个所述基管可首尾相连的以形成适当长度的开采管柱。与所述过流孔眼6区域相 对应的套于所述基管1之外并与所述基管1固定连接的防砂筛套2。所述基管1上靠近过 流孔眼6区域处设有一对端环3，防砂筛套2的长度与所述端环3间的距离相适应，以使得 所述防砂筛套2的两端通过焊接同所述端环3固定。图2显示的是本发明第二个实施列的半剖面示意图，二级连接配合的形式，图中 具有二个防砂筛套2同基管1上的二个对应过流孔眼6区域配合。这种二级的连接方式使 本产品的现场适应能力大大加强，操作更加简便。图4是本发明中防砂筛套的正面示意图。结合图1和图2所示的安装图可见，其 中所述防砂筛套2为由带状滤板20 (见图3)经沿滤板20的内表面201螺旋弯曲以形成管 径，并将所述带状滤板20的相对长边203实质密封的螺旋绕焊而成的管件的防砂筛套2，由 于采用螺旋焊接工艺，既利于节约原材料成本，又便于大规模加工，同时还具有强度高的特
点o图3本发明中带状滤板20的局部立体图，从图中可见带状滤板20为未螺旋弯曲 并焊接定型前的结构特征。所述带状滤板20可以优选的材质为304，316L的不锈钢材料， 其厚度为1. 2mm, 1. 5mm或2. 0mm。在螺旋弯曲前，在其外表面202上设有多个通过朝向其内 表面201方向冲压而形成的沉孔式流通孔7，孔7的底部8向下凹，即向内表面201方向凹。 在所述流通孔7的孔壁上设有适当宽度的油气流体流通缝隙9，以使得改变油气流体(未示 出)流动方向，降低流速，减轻流体冲蚀，并使得油气流体进入防砂筛套2的内部而将砂石(未示出)隔离。其中优选的是流通孔7为纵截面成梯形形状的桥式沉孔，在所述沉孔的相对的 长侧壁面上靠近孔底8处设有经冲压而形成的所述油气流体流通缝隙9。桥式沉孔式的流 通孔7和位于侧壁面上的流通缝隙9可以采用冲压工艺一次性同时加工出来，该流体流通 缝隙9宽度可以通过冲压精确控制，其缝宽可以根据油气井地层砂的粒径大小进行设计， 既可以起到阻挡地层砂进入的作用，又可以作为油气的产出通道。本发明提出的优选尺寸 为所述流通孔长度8-15mm，宽度2-5mm，所述流通缝隙宽度0. 1mm-1. 5mm。将本防砂筛套2同基管1安装固定的优选方式为把防砂筛套2两端约20mm部分 的桥式沉孔向下凹的底边通过液压作用压平；分别把端环套入防砂筛套2的两端部，进入 约20mm，然后通过二氧化碳保护焊机焊为一体。作为油气开采的生产效率的一个指标，开采管的开口面积率非常重要，所述开口 面积率=(所述流通缝隙的总面积)/(所述防砂筛管表面积)。可以理解的是开口面积越 大将越有利于油气的进入，但过大的缝隙也将使得砂石进入。而通过上述本发明的介绍，采 用上述结构和尺寸的防砂筛管2，可以有效地防止砂石进入，同时可以在防砂筛套2上形成 多个具有流体流通缝隙9的流通孔7，以达到适于提高生产效率的开口面积率。采用上述结 构后，本发明的开口面积率将可达到20-30%，在防止砂石进入的同时，保证了油气开采的 生产效率。本发明中所揭示的多种功能结构及其实施例，均通过权利要求得到体现和保护， 任何根据本发明中所示的附图和实施例所得到的启示，均落入本发明所保护的范围之中。
权利要求
一种油气开采管，包括至少设有一个过流孔眼区域的基管，所述基管两端设有连接区域，以使得多个所述基管可首尾相连的以形成适当长度的开采管柱；与所述过流孔眼区域相对应的套于所述基管之外并与所述基管固定连接的防砂筛套；其中所述防砂筛套为由带状滤板经沿滤板的内表面螺旋弯曲以形成管径，并将所述带状滤板的相对长边实质密封的螺旋绕焊而成的管件。
2.如权利要求1所述的油气开采管，其特征在于所述带状滤板为不锈钢材料，其厚度 为 1. 2mm，1. 5mm 或 2. Omm0
3.如权利要求1所述的油气开采管，其特征在于所述带状滤板在螺旋弯曲前，在其外 表面上设有多个通过朝向其内表面方向冲压而形成的沉孔式流通孔，在所述流通孔的孔壁 上设有适当宽度的油气流体流通缝隙，以使得改变油气流体流动方向，降低流速，减轻流体 冲蚀，并使得油气流体进入筛管的内部而将砂石隔离。
4.如权利要求3所述的油气开采管，其特征在于所述流通孔为纵截面成梯形形状的 桥式沉孔，在所述沉孔的相对的长侧壁面上靠近孔底处设有经冲压而形成的所述油气流体 流通缝隙。
5.如权利要求4所述的油气开采管，其特征在于所述流通孔长度8-15mm，宽度 2-5mm，所述流通缝隙宽度0. lmm-1. 5mm。
6.如权利要求1所述的油气开采管，其特征在于所述基管上靠近过流孔眼区域处各 设有端环，所述防砂筛套的长度与所述端环间的距离相适应，以使得所述防砂筛套的两端 通过焊接同所述端环固定。
7.如权利要求1或6所述的油气开采管，其特征在于所述基管沿纵向方向至少具有1 个所述过流孔眼区域，与所述过流孔眼区域的数量相对应的所述防砂筛管沿基管纵向方向 布置。
8.如权利要求5所述的油气开采管，其特征在于(所述流通缝隙的总面积)/(所述防 砂筛管表面积)所形成的所述油气开采管的开口面积率为20-30%。
9.一种制造油气开采管的方法，其包括(1)提供至少一个基管的步骤，所述基管设有过流孔眼区域，且两端设有连接区域，以 使得多个所述基管可首尾相连的以形成适当长度的开采管柱；(2)提供防砂筛套的步骤，所述防砂筛套为由带状滤板经沿滤板的内表面螺旋弯曲以 形成管径，并将所述带状滤板的相对长边实质密封的螺旋绕焊而成的管件；(3)提供安装防砂筛套和基管的步骤，将所述防砂筛套套于所述基管之外并与所述过 流孔眼区域相对应，然后将其所述基管固定连接。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述带状滤板通过下述步骤提供(1)提供带状板材步骤；(2)提供冲压成型步骤，以使得在带状板材的外表面上通过朝向其内表面方向冲压而 形成有多个沉孔式流通孔，并在所述流通孔的孔壁上形成适当宽度的油气流体流通缝隙， 以达到改变油气流体流动方向，降低流速，减轻流体冲蚀，并使得油气流体进入筛管的内部 而将砂石隔离。
全文摘要
一种油气开采管及其制造方法，其开采管包括至少设有一个过流孔眼区域的基管，基管两端设有连接区域，以使得多个基管可首尾相连的以形成适当长度的开采管柱；与过流孔眼区域相对应的套于所述基管之外并与基管固定连接的防砂筛套；其中防砂筛套为由带状滤板经沿滤板的内表面螺旋弯曲以形成管径，并将所述带状滤板的相对长边实质密封的螺旋绕焊而成的管件；而所述带状滤板在螺旋弯曲前其外表面上设有多个通过朝向其内表面方向冲压而形成的沉孔式流通孔，在流通孔的孔壁上设有适当宽度的油气流体流通缝隙，以使油气流体和砂石分离。该产品及其加工工艺，成本较低，耐腐蚀，流通性好，既能满足直井定向井使用又能满足水平井大规模生产使用。
文档编号E21B43/08GK101824977SQ200910127209
公开日2010年9月8日 申请日期2009年3月5日 优先权日2009年3月5日
发明者朱云波 申请人:菲时特科技(天津)有限公司