专利名称：曲线、折线型缝的割缝筛管的制作方法
技术领域：
本实用新型属完井和采油设备中的一种器件，它具体涉及一种新型割缝筛管缝隙的结构。
筛管是油井、气进完井及采油防砂用的地下管道，它要求有较高的生产率即缝隙的过流面积大，还要求有防止砂粒通过的性能，因此对在管子上所作出缝隙的尺寸、分布情况和缝隙的断面形状都有严格的要求。早期的筛管采用绕丝的结构，它是将不锈钢筋均布成圆管形，在上边按一定间隙缠绕不锈钢丝并焊接固定，形成筛状圆管，它的主要问题是在下管时由于与井壁发生挤压和摩擦，易出现乱丝现象。这种筛管具有费用高质量低的问题，不能满足广大油气田的使用技术要求，近年来又出现了一种筛管，即在钢管管体上按一定分布规律割出细缝，以这种形式可以代替过去的绕丝筛管，质量稳定性有很大改善，但在加工工艺和设备上受到很大限制，目前常见的加工方法是采用薄的陶瓷刀片切割，因刀具寿命短存在着生产效率低加工成本高的问题，且只能切割直线缝。经使用部门的实践研究发现曲线缝比直线缝有更大的过流面积，在油气田的使用上能提高产量，另外，还发现缝隙断面为梯形的，有明显的“自洁”作用，即管子外表面的缝宽小于管子内表面的缝宽，它不会被砂粒堵死而降低生产率。前述的曲线缝是用片状刀切割根本作不出来的，关于梯形缝的问题经检索得到相关的专利文件①CN213630《梯形割缝筛管》；②CN1060136《割缝筛管及其制造方法》，这两专利文件是同一申请人同时申请的两篇专利，它提出了梯形缝的结构，但它是在管体上先开出较大尺寸的直线梯形槽，再向大槽中镶入条块，并焊接固定，可形成在镶块一边的或两边的梯形缝，它的问题是加工量大且精度要求高，梯形缝的尺寸及其精度要由焊接工序来确定，难度太大，且在大批量管子上镶入大批量的条块，此种方案是难以实现的；③CN2347343《采油采气用组合窄缝筛管》，它提出的缝型为直线缝，其断面为窄缝与二次曲线的组合，或窄缝与梯形截面的组合。这在结构上复杂，用一般加工工艺方法是难以实现的，因此缺乏实际意义。前述的相关专利的梯形缝都是直线型的，关于曲线或折线型的梯形缝尚无先例。
本实用新型的目的为克服筛管中直线缝过流面积较小容易形成砂堵及前述的直线梯形缝存在的实际加工问题特提出本方案。它是用专用的激光割缝机加工实现梯形截面缝的新缝型，它具有过流面积大、能“自洁”、易加工、精度高且成本低的特点。
按如上构思，本方案所提出的曲线、折线型缝的割缝筛管包括有金属材料的管材，并在本体上开有多条截面为矩形或梯形的窄缝，其具体的特征是它的矩形缝的表面形状为曲线或折线，梯形缝的表面形状为曲线或折线。
本方案中各条窄缝分布方向可为沿圆柱面的母线方向，也可在圆柱面上垂直于母线方向或倾斜于母线方向，其矩形缝或梯形缝缝宽的最小尺寸在0.1-2mm之间，其最小缝宽的过流面积占筛管外表面面积的10-20％。梯形缝两斜边的夹角在0°-40°之间。
采用本方案能体现如下的优越性①在同样分布长度上曲线缝或折线缝比直线缝的长度加大，有较大的过流面积，在油气田的使用上能提高产量；②本筛管的曲线或折线矩形缝及曲线或折线的梯形缝是在专用的激光割缝机上加工的，由于工件与激光束之间可以作复杂的合成运动，能容易地加工出前述的缝型，而且精度高，因激光割缝速度较高，所以它的生产效率高，加工成本低；③本方案的割缝筛管可以大批量制造供推广使用。
图1为曲线型的割缝筛管示意图。
图2为折线型的割缝筛管示意图。
图3为矩型缝的截面的示意图。
图4为梯型缝的截面的示意图。
现结合
本方案的实施例。
1、矩形截面的曲线缝，表面形状如图1所示，截面形状如图3所示。
2、梯形截面的折线缝，表面形状如图2所示，截面形状如图4所示。
3、梯形截面的曲线缝，表面形状如图1所示，截面形状如图4所示。
本产品的矩形或梯形缝的最小宽度尺寸可在0.1-2mm之间，其具体情况由油田的地质状态及砂粒情况选定，其缝宽的加工精度可控制在±0.05mm，缝隙切割面粗糙度Ra≤6.3μm。梯形缝的夹角可作成0°-40°之间。管长为3-12米，外径在Φ50-350mm之间，壁厚为2-10mm。各缝隙的分布情况可以是平行分布，也可以是交错分布或螺旋形式的分布。
权利要求1.一种曲线、折线型缝的割缝筛管，它包括有金属材料的管材，并在本体上开有多条截面为矩形或梯形的窄缝，其特征是它的矩形缝的表面形状为曲线或折线，梯形缝的表面形状为曲线或折线。
2.按照权利要求1所述的割缝筛管，其特征是各条窄缝分布方向可为沿圆柱面的母线方向，也可沿圆柱面垂直于母线方向或倾斜于母线方向。
3.按照权利要求1所述的割缝筛管，其特征是该矩形缝或梯形缝缝宽的最小尺寸在0.1-2mm之间，其最小缝宽的过流面积占筛管外表面面积的10-20％。
4.按照权利要求1所述的割缝筛管，其特征是它的梯形缝两斜边的夹角在0°-40°之间。
专利摘要本实用新型属采油设备的器件。为克服直缝过流面积小及已有技术中梯形缝存在的加工问题,特提出本方案的割缝筛管的新缝型。它包括有矩形截面的曲线缝和折线缝,梯形截面的曲线缝和折线缝。它的最小缝隙为0.1—2mm,总的过流面积占管子外表面的10—20%,梯形角为0—40°。它比已有的直线缝有较大的过流面积,尺寸精度高且成本低的特点。
文档编号E21B43/08GK2276557SQ96205259
公开日1998年3月18日 申请日期1996年3月7日 优先权日1996年3月7日
发明者张珊, 马效贤, 康少英, 张桂华, 郭元龙, 王玉海, 申旺周, 温劲苇, 高岩, 申鹏 申请人:天津市激光技术研究所