CN1025687C - 制造选择性隔离屏的方法 - Google Patents

Abstract

制造选择性隔离屏的方法，包括以下步骤：装置一个包括隔离部件和金属线在内装置在底层部分之上的管形隔离屏，并由一个密封材料供应设备提供密封材料，该设备在需要密封的管形隔离屏的一个位置上提供密封材料，只要使密封材料供应设备相对于管形隔离屏旋转即可填满彼此沿圆周方向相邻的隔离部件之间的环形件以形成密封装置。因此可以避免焊接作业中的困难，并能用肉眼检查套管的位置和安置状态。

Description

本发明涉及矿井过滤器，例如油井过滤器，更具体地，涉及制造其内的选择性隔离屏的方法，在一种金属线缠绕的隔离屏中，作为隔离和封闭环形件用的密封装置在纵向范围被设置在所选位置上，其中环形件是由安装在底层部件例如开槽的管子的外表面上的隔离部件所限定。

最经常用作深井屏的隔离屏，例如油井屏，含有一个造型有许多园孔或细长狭缝作为其底层部件的多孔管、许多纵向延伸按间隔环绕排列在底层部件的外表面上的隔离棒、加一根按预定间隙呈螺旋形地卷绕在隔离棒的外表面的金属线。通过装置隔离棒，由隔离部件所限定并沿纵向延伸的环形件是在金属线内侧和底层部件的外表面之间遍及底层部件的整个周边形成。

这个被限定在金属线内侧和底层部件的外表面之间的环形件对于使液体能从金属线的间隙均匀流向底层部件的筛孔以保证足够的液量是必不可少的。但是，装置环形件导致下列问题。

在隔离屏内已发生堵塞的情况下，就要采取措施即在径向压力下从底层部件内侧就地注入诸如盐酸、柴油、轻油或表面活化剂等液体来溶解或排除导致堵塞的物质。但是，这液体是垂直地通过环形件扩散，结果使相当数量的液体不是集中地注射到已发生堵塞的部位，也就达不到溶解或排除堵塞物质的预期程度。

在一种类型的隔离屏内，其中砾石围绕隔离屏填满钻井，以便用填满的砾石阻止沙子进入井身内，当井身内填满砾石时，液体就从底 层部件的内侧径向地射向砾石，以借助注入液体的压力迫使砾石往下沉。同时在这情况下，注入液体垂直地通过环形件分散，因而砾石没有像预期那样往下移，由此导致井身内缺乏砾石的均匀分布性，并降低了阻止沙子进入隔离屏的效果。

为克服上述问题，美国专利第4771829提出了一种选择性隔离屏，其中用于把纵向延伸的、由上述类型的隔离屏的隔离棒所限定的环形件隔离和封闭起来的密封装置是沿纵向有选择地定位设置的。在这隔离屏内，如图3所示，许多隔离棒b排列在由多孔管组成的底层部件a的外表面上，金属线c是螺旋形地缠绕在隔离棒b的外侧，半径长度与隔离棒b的半径长度相同的园柱形套管e沿纵向每隔一段距离地安装在金属线c内侧的所选位置上，并固定在隔离棒b上。通过在沿纵向所选位置上安装这些构成密封装置的套管e，被隔离棒所限定并纵向延伸的环形件就在纵向范围内被隔离和封闭。相应地，在采取排除堵塞或者把砾石填进井身的步骤时，从已经发生堵塞或存在要强迫下降的砾石的隔离屏部位的底层部件内侧注入的液体经过金属线c的间隙径向地被注入井身，因为环形件内液体的垂直流动受到设置在注入液体的隔离屏段的上部和下部位置上的套管e的限制。

如上所述，选择性隔离屏对于达到有效地排除堵塞和使砾石往下流是有用的，但是现有技术的选择性隔离屏存在以下问题。

在现有技术的选择性隔离屏中，如图3所示，金属线c缠绕在套管e上。通常金属线c被点焊在隔离棒b上。如众所周知，由于点焊是通过将电流集中在一个比较小的面积上局部加热而实现，所以，如图3所示，把金属线e点焊于具有较大面积的套管e的表面是极其困难的。

另外，在现有技术的选择性隔离屏中，套管e被金属线c所覆盖，而金属线c的间隙通常是一个大约0.3mm的很小数值，因此，从外部看不见套管e，套管e的位置和安置状态就不能用肉眼检查。虽然套管的 安装会存在某些缺点，但这种结构在未检查套管的状态就使用隔离屏的情况下是不合适的。

因此，本发明的一个目的就是克服现有技术的选择性隔离屏的上述问题并提供一种制造选择性隔离屏的方法，用该方法可以避免焊接作业中的困难，并能够容易地用肉眼检查套管的位置和安置状态。

达到上述发明目的的方法是一个制造选择性隔离屏的方法，该隔离屏包括一个具有许多孔的呈普通园柱形构型的底层部件，许多纵向延伸彼此环绕间隔地安装在底层部件的外园周表面上的隔离部件，和一根按预定间隙缠绕在隔离部件的外侧周边的金属线，由隔离部件所限定并纵向延伸的环形件是在金属线的内侧和底层部件外表面之间遍及底层部件的整个周边形成，沿纵向被设置在底层部件上的所选位置的密封装置用于在纵向范围，隔离和封闭这些被隔离部件所限制并纵向延伸的环形件，其特征在于所述方法包括以下步骤：装备一个配有装在底层部件之上的隔离部件和金属线的管形隔离屏，并从一个在管形隔离屏需要密封的位置上供应密封材料的密封材料供应设备提供密封材料，只要使密封材料供应设备相对于管形隔离屏旋转从而填满彼此沿园周方向相邻的隔离部件之间的环形件，以形成密封装置。

该密封装置是通过对一个需要密封的位置上的彼此沿园周方向相邻的隔离部件之间的环形件填充密封材料而形成的。这样形成的密封装置在其上没有缠绕金属线，因此，不会发生金属线的接缝装置（seam，means）之间的间隙层宽从而能避免焊接作业中的困难。此外，密封装置的安置状态也能用肉眼检查，因而容易查出接缝装置的安置缺陷而作出必要的修正。

以下将参照附图描述本发明的最佳实施例。

在附图中：

图1是一个垂直截面图，显示由本发明方法的一个实施例所制造 的隔离屏的一部分;

图2是一个垂直截面图，显示由本发明另一个实施例所制造的隔离屏的一部分;以及

图3是一个垂直截面图，显示现有技术的选择性隔离屏。

现参照附图描述本发明的最佳实施例。

图1是一个用来说明按照本发明制造选择性隔离屏方法的一个实施例的视图。该图是一个垂直截面图，显示由本实施例的方法所制造的隔离屏1的一部分。

组成底层部件的多孔管3是包括许多孔3a在内构成的。许多隔离部件4纵向延伸彼此环绕间隔地安装在多孔管3的外表面上和一根金属线5按预定宽度的间隙d呈螺旋形地缠绕在隔离部件4的外侧。一个被隔离部件4所限定并纵向延伸的环形件在金属线5的内则和多孔管3的外表面之间遍及多孔管3的整个周边形成。

用于隔离和封闭被隔离部件所限定并在按上述方法形成的管形隔离屏2上纵向延伸的环形件的密封装置，如已述，是通过从一个密封材料供应设备6向管形隔离屏2提供密封材料而形成的。密封材料供应设备6能从密封材料供应口6a越过预定长度并按预定的数量向管形隔离屏2发放来自一个未图示容器的密封材料。通过使密封材料供应设备6定位于必需密封的位置上方并使管形隔离屏2旋转360度的一段时间从金属线5上面散布密封材料，密封材料通过金属线5的间隙堆积在多孔管3的外园周表面上并填满了在园周方向上彼此相邻的隔离部件4之间形成的环形件的一部分，从而形成了一个在纵向范围把环形件隔离并封住的密封段7。用这种方法形成密封段7之后，管形隔离屏2或密封材料供应设备6就被移到下一个密封位置并重复相同的操作以形成密封段7。通过重复这种操作，就能在管形隔离屏2上各所需位置上形成多个密封段7。

密封材料可选自下述类型材料，这类材料在管形隔离屏2之上形成密封段7的过程中具有足够流动性，以通过金属线5的间隙往下流并具有这样一种特性即诸如在被沉积在底层部件表面上后能较快地固化而堆积在底层部件之上。较好的材料是加热可熔化的热塑性树脂或橡胶、硅合成橡胶、粘合剂、水泥、陶瓷制品、熟石膏、铅制品以及例如焊料之类的金属粘结材料。在要求使用如盐酸之类的酸性物以阻止隔离屏堵塞的情况下应选择不为这类酸性物所溶解或腐蚀的材料。

图2是一个垂直截面图，显示由本发明另一个实施例方法所制造的隔离屏的一部分。在图2中，与那些在图1中一样的组成部分由相同参考符号标明，并省略其详细说明。

在这实施例中，管形隔离屏12是由一个包括与图1所示实施例的管形隔离屏2一样结构的隔离层部件4和一个金属线5的内部管形隔离屏12a及一个按预定间隙装置在内部管形隔离屏12a外侧的外部管形隔离屏12b所组成，所述外部管形隔离屏12b具有隔离部件14和一个在其外侧缠绕，间隙D大于间隙d的金属线15。金属线15在同隔离部件14的各个交叉点上被点焊到隔离部件14。金属线15并非如图中所示限于螺旋形的金属线，而是也可以把按间隔排列的许多园环焊接到隔离部件14。必要时，间隙D可为等于或小于间隙d。

由图2的方法所制造的隔离屏10使用于一个具有水平延伸部分的水平井或使用于一个具有沿油层倾斜延伸部分的斜面井的情况下，当这隔离屏被推入井内时，隔离屏10的外部管形隔离屏12b穿过井的弯曲部分会因井的壁面的弯曲而变形。内部管形隔管屏12a的金属线5没有和井的弯曲部分的壁面发生接触，只是在外部管形隔离屏12b的内侧受到弹性变形，此后，在到达井的水平部分之后就恢复原来的形状。由于间隙是设置在外部管形隔离屏12b的隔离部件14和内部管形隔离屏12a的金属线5之间，故可通过适当地调整这间隙来进行校正，使 得当隔离屏穿过井的弯曲部分时金属线5不会与隔离部件14接触，或者，即使金属线5接触隔离部件14，金属线5在超载作用下也不会受到塑性变形。因此，依据此实施例，当被迫入井的隔离屏10穿过井的弯曲部分时，就能有效地防止势必会发生的对隔离屏的破坏或变形，而且能使内部管形隔离屏12a的金属线5的间隙d保持一个常数。这同轴的隔离屏对防止沙子成形是有效的，而且对保护隔离屏免于由液体和沙子移动所引起的侵蚀也是有效的。

在上述实施例中，多孔管3是用作底层部件。可是，底层部件不限于多孔管，它可以是，例如，一根沿隔离屏的轴线方向延伸的螺旋形金属线。另一方面，底层部件可以由许多沿隔离屏的轴线方向按预定的间隔平行排列的园环组成，以便形成沿隔离屏的园周方向延伸的细长狭缝。这些底层部件在日本专利公报第32275/1983中已予以公开。

底层部件可以是一个园柱形部件，它由一根缠绕在沿轴线方向按预定间隔排列的许多棍棒的外侧以形成园柱形外形的螺旋形金属线所构成，并通过把棍棒和金属线焊接在一起而形成一个完整的园柱体。这种类型的底层部件应用于双园柱型隔离屏，该隔离屏由日本专利公报第54516/1989号予以公告。

在上述实施例中，用楔形金属线作为金属线5和15。但是该金属线不限于楔形金属线，其它横截面的金属线，例如菱形、园形和方形也都可以使用。依照情况来使用金属线5和15，这些金属线5和15可以只焊接到隔离部件的某一部分而不是所有交叉点均焊接到隔离部件上。

在上述实施例中，密封材料供应设备6是被固定而管形隔离屏2和12则被旋转。相反地，可以使密封材料供应设备6围绕固定的管形隔离屏旋转。

密封装置和屏蔽套的长度可以根据井的情况适当地予以确定。密 封装置可以是长度范围从1英尺到大于底层部件的一半长度，在单一的底层部件上改变多个密封装置的长度也是可能的。隔离屏套的长度等于底层部件的一部分长度，这部分长度不为密封装置所遮盖或者它不需要用来穿过或提供定中心装置。

Claims (6)

1、制造选择性隔离屏的方法，该隔离屏包括一个具有许多孔眼而为普通园柱形构型的底层部件，许多纵向延伸彼此沿园周间隔安装在底层部件的外园周表面上的隔离部件，和一个按预定间隙缠绕在隔离部件的外围的金属线，由隔离部件所限定并纵向延伸的环形件是在金属线的内侧和底层部件的外表面之间遍及底层部件的整个外围形成，而作为隔离和封闭用的密封装置则沿纵向被装置在底层部件所选位置上，在纵向范围，隔离和密封被隔离部件所限定并纵向延伸的环形体，其特征在于所述方法包括以下步骤：

装备一个在底层部件上配备隔离部件和金属线的管形隔离屏；并

由一个在管形隔离屏需要密封的位置上供应密封材料的密封材料供应设备提供密封材料，只要使密封材料供应设备相对于管形隔离屏旋转从而填满彼此沿园周方向相邻的隔离部件之间的环形件，以形成密封装置。

2、如权利要求1所述的制造选择性隔离屏的方法，其特征在于所述底层部件是一根加工有许多孔眼的管子。

3、如权利要求1所述的制造选择性隔离屏的方法，其特征在于所述底层部件是一根沿隔离屏轴线方向延伸的螺旋形金属线。

4、如权利要求1所述的制造选择性隔离屏的方法，其特征在于所述底层部件是由许多按预定间隔平行安装的园环组成，以便形成沿隔离屏的园周方向延伸的细长缝隙。

5、如权利要求1所述的制造选择性隔离屏的方法，其特征在于所述底层部件是一个园柱形部件，它是由一个螺旋形金属线缠绕在沿轴线方向按预定间隔排列成园柱形的许多棍棒的外侧所构成的，并通过把棍棒和金属线焊接在一起而形成一个完整的园柱体。

6、如1-5中的任一权利要求所述的制造选择性隔离的方法，其特征在于所述管形隔离屏构成了一个内部管形隔离屏，并在内部管形隔离屏的外侧，装有一个外部管形隔离屏，该外部管形隔离屏包括许多纵向延伸彼此沿园周间隔的隔离部件和一个按预定间隙缠绕在隔离部件的外缘周围的金属线。

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