可卷绕的油井筛管制造技术

一种可卷绕的油井筛管，包括一个卷绕成螺旋形的狭长的柔性的管形筛管件，和设置成筒形并沿着筛管的轴向延伸的支撑装置，以及设置在该支撑装置的外周边上以形成具有预定宽度的缝的线材装置，管形筛管件包括一个具有按照预定间距平行设置的狭长支撑杆组成的带形板材和沿着与支撑杆相交的方向设置并被焊接在这些支撑杆上的杆形线材，板材被弯曲成螺旋形从而使该板材沿着纵向的一个侧边缘与该板材的另一个侧边缘上毗接并被焊接在一起。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种油井筛管，该油井筛管特别适用于石油天然气、水和污染物处理井。现有技术中，已知的筛管和过滤装置有很多种类型，它们被用来从石油、天然气、水和污染物处理井中除去沙子和其他固体，并同时对地下地质地层井眼进行支承。这些装置经常和过滤辅助物诸如砾石和/或沙子一起使用，这些过滤辅助物被包含在装置之内或被单独放置在该装置的周围。缠绕着线材的筛管和预先充填的筛管，是用于钻孔内的装置的例子。该钻孔可以是裸眼的或带有在对该装置进行定位之前用水泥固定并进行射孔的套管或者衬管。这些筛管中的开口用来阻止或堵住包含在流体或气体中不需要的固体。筛管和井眼衬管经常是被过滤辅助物所包围。该过滤辅助物一般由砾石组成。当过滤辅助物或砾石一起使用时，筛管和衬管上的开口用来阻止或堵住过滤辅助物，并且过滤辅助物被用来阻止或堵住包含在所开采的流体或气体中的固体。如附图说明图17所示，常规的油井筛管的筛管单元通常由5-10米的管段(单根)组成，且在其两端有短的无孔(非筛管)管。两端短的无孔管b的作用是(1).提供在钻井现场将单根连接在一起的装置；(2).便于在将单根组装起来以放置到井眼中时将各个筛管单根保持在井眼中。在筛管的各个单根的端部的无孔部分的长度，必须足够地长，以形成连接单根所需要的螺纹；而且该无孔部分必须足够地长以保证当单根被连接在一起时具有足够的空间从而把各个单根从位于井眼周围的钻机的顶部下入到井眼中。当两个单根被连接在一起时，总的无孔段长度一般为0.5至1米。把由连接在一起的筛管单元组成的筛管从钻机下入到井眼中，并定位在井眼的中心，并被放置到需要开采流体或气体的地下地层邻近的位置，从而流体或气体可以沿着径向流过筛管。该筛管防止了不需要的固体颗粒的进入，并保证筛管中流动的流体或气体能够开采到地面上来。这种常规的油井筛管经常遇到的一个问题是在钻井现场将相邻的筛管单元连接在一起并将连接好的筛管单元放到井眼中去需要花费大量的时间和劳动。为了改善油井生产的效率，存在一种倾向，就是在与中心偏离45度至90度的大斜度井中通过将油井筛管放置在该大斜度井中来生产石油。在这种大斜度井中，筛管的长度经常达到2000米或者更多，且在使用这种非常长的筛管的井眼中，在钻井现场一个接一个地连接筛管单元需要花费劳动是一个严重的问题。大斜度井的另一个问题是砾石由于筛管的无孔部分的存在而不能被均匀地填充。砾石一般紧密地填充在筛管与井眼的环形空间中的一个位置上，在该位置上携带着砾石的流体通过筛管进行流动。因此，在无孔部分周围的环形空间中不能象在筛管部分周围的环形空间中那样紧密地填充砾石。在直井中，砾石可以借助重力而被填充到无孔部分中并达到一定的紧密程度，但是在大斜度井中如图18所示，砾石由于重力的作用而移向井眼W的底侧，因而不能被填充到无孔部分b周围的空间中，因而在无孔部分b的附近产生了未填充由砾石的空间I。因而在筛管/井眼环形空间中的砾石，在油井投产之后会发生运移和坍塌，因此会形成空隙或未得到填充的环形空间。由于砾石没有紧密填充到环形空间中，这就提供了一种通道从而导致非固结的沙子地层的沙子或固体进入井眼并侵蚀筛管、堵塞筛管的开口和/或导致不需要的固体填充到井眼的内部。美国专利US3,633,674公开了一种防止疏松地层的物质进入井眼的方法和设备。其中油井筛管包括一个卷绕成螺旋形状的狭长的柔性管形筛管件。欧洲专利EP0309186公开了一种改进的螺旋形卷绕的筛管及其制造方法。美国专利US2,346,885公开了一种深井筛管，它具有很高的强度。该筛管包括整体形成的管件，有许多相隔开的控分布在壁上，并穿过壁。Jones.L.G的美国专利第4,945,991号“Methods for Gravel PackingWells”公布了一种大体上为矩形的筛管，该筛管具有带孔的防护管，该管在筛管的整个长度上沿着纵向与筛管的外界相连，并在连接在一起的所有筛管部分之间进行连接，从而形成流动通道使得携带有砾石的流体可以流入筛管/井眼环形空间，进而对空隙区域或未填充区域进行填充。这种装置使得砾石/流体浆液能够通过在筛管之上或附近的多个流动通路而进入并进行流动，并随后向下流到筛管/井眼环形空间或多个附属的带孔防护管中。由于这些管中带孔区域是有限的以及由于携带有砾石的浆液向筛管/井眼环形空间中的流动，而防止了浆液在带孔的防护管中脱水，因而砾石浆液在带孔防护管中不太可能被脱水，并更可能持续流过该防护管，直到到达没有砾石或未被砾石所完全填充的筛管/井眼环形空间附近，在带孔防护管中的砾石浆液随后将流入未完全填充有砾石的环形空间。美国专利4945991号的一个问题，是它需要太多的时间和劳动来在钻井现场组装该装置，且将该装置放置到井眼下也是非常麻烦的。另外，很难在该装置被卡在井眼中或需要修理的情况下将其从井眼中取出。在组装筛管时需要把各个相邻的防护管连接起来并将其下入到井眼中是非常麻烦的工作。另外，在各个筛管单元的端部的无孔部分没有使流体在填充砾石期间或在井的生产开始之后能够流过筛管。日本专利申请特开6公布了一种油井筛管，它包括一条浆液流动通路，其中为了消除上述美国专利的缺点，在筛管线材的内侧设置了砾石供应管和使这些供应管与外部相连的开口。然而，这种装置没有解决上述的需要大量的时间和劳动连接相邻的筛管单元和防护管的问题。日本专利申请33870/1993公布了一种油井筛管，它包括沿着筛管单元的各个连接部分的圆周方向设置并沿着筛管单元轴向方向延伸的支撑杆和绕在这些支撑杆的外表面上的具有预定的宽度的缝的线材，而在各个筛管单元的连接部分上形成有开口以使流体能够在筛管单元的外部与内部之间流动。这种油井筛管使得砾石在井眼的环形空间的整个范围内能够得到有效的填充。然而，在这种油井筛管中，接合相邻的筛管单元需要大量的时间和劳动的问题仍然没有得到解决。因而本专利技术的一个目的是提供一种油井筛管，它能够减小在钻井现场连接筛管单元并将连接的筛管单元下入到井眼中所需要的时间和劳动。本专利技术的第二个目的是提供一种油井筛管，它能够使得砾石在筛管与井眼之间的环形空间的整个范围内得到有效的填充，而连接相邻的筛管单元不再需要太多的时间和劳动。本专利技术的第三个目的是提供一种油井筛管，它具有适当的结构从而保证制造出实现上述目的油井筛管，并提供了用于制作这种筛管的方法。本专利技术的其他目的和特征通过以下的描述将变得更为明显。本专利技术提供了一种可卷绕的油井筛管，包括一个卷绕成螺旋形的狭长的柔性的管形筛管件，和设置成筒形并沿着筛管的轴向延伸的支撑装置，以及设置在该支撑装置的外周边上以形成具有预定宽度的缝的线材装置，其特征在于所述管形筛管件包括一个具有按照预定间距平行设置的狭长支撑杆组成的带的形式的板材以及沿着与支撑杆相交的方向设置并被焊接在这些支撑杆上的杆形式的线材，所述板材被弯曲成螺旋形从而使得该板材沿着纵向的一个侧边缘与该板材的另一个侧边缘上毗接并被焊接在一起。根据本专利技术，该油井筛管可以通过仅将可卷绕的筛管连续地打开而将打开的筛管下入到井眼中。因此避免了必须将筛管单元连接在一起的麻烦工作(例如将相继的筛管单元的端部通过螺纹连接在前一个筛管的端部)，从而能够大大减少安装油井筛管所需的时间。另外，连接相邻的筛管单元所必须的钻机不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可卷绕的油井筛管，包括一个柔性狭长的带孔的管和设置在带孔的管的周边上的管形筛管件，该带孔的管带有预定间距的开口，该带孔的管和管形筛管件被卷绕成螺旋形。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：永冈忠义，DD施帕林，
申请(专利权)人：株式会社永冈，
类型：发明
国别省市：JP[日本]