CN103939060A - 一种滤水管及其制备 - Google Patents

Abstract

一种滤水管及其制备。一种携砾滤水管，包括高分子材料制备的水管，在水管的轴向即长度方向的管壁上均匀割缝，缝宽度为0.25-0.80mm,水管的两端为内外丝扣结构，缝的间段长度为80-150cm；水管的割缝外侧设有滤网包覆，滤网与水管管壁之间设有均匀的颗粒状滤料，支架为水管上箍有起码两道两层环状固定支架，其中包覆滤网固定在两层固定支架之间，内层固定支架形成的间隙装有颗粒状滤料、粉状滤料的厚度在20-30mm，两道固定支架之间的距离为10-60cm。

Description

一种滤水管及其制备

技术领域

本发明滤及一种滤水管。尤其是一种携砾滤水管及其制备。

背景技术

滤水管，除进水外还能防止井壁周围土或岩石的颗粒流入井内淤塞井管,同时还起支撑和保护井壁的作用,使抽水孔能正常地使用。某些坚硬裂隙、溶隙含水层井壁稳定又没有疏松的充填物,抽水时不需安装滤水管,疏松的孔隙含水层或破碎的基岩含水层,均须安装适用的滤水管。在农业供水井中还常用水泥砾石滤水管,民井的砖木井壁实际上也是起滤水、净化水资源的作用。同时，在大型国家项目中，如，南水北调工程，奥运跳水场所-水立方，东西输送工程等，都要用到高质达滤水管。常见滤水管的种类：桥式滤水器、龙中笼（约翰逊）滤水管、网状滤水管、缠丝滤水管和砾石滤水管。

CN200710014348.6给出了自适应充填膨胀筛管及其膨胀方法，发明的自适应充填膨胀筛管主要由内支撑割缝管、专用充填接箍、可径向扩展罩、可径向扩展复合滤芯、支撑架、胀紧块、胀紧螺钉和封堵等组成。井下施工作业时,要求自适应充填膨胀筛管对准油层部位,采用泵车和专用充填工具向自适应充填膨胀筛管内充填携带固体颗粒的高压液体,利用固体颗粒的挤压作用使可径向扩展复合滤芯和可径向扩展罩产生扩展膨胀,胀紧于生产套管的内壁或裸眼井壁上,用以阻挡地层砂和控制采出砂的粒径。

CN201110009777.0现场挡砂精度可调的新型防砂筛管是用于本发明是用于石油完井防砂领域的一种现场挡砂精度可调的新型防砂筛管,主要由五部分组成。中心管,其上开有螺旋分布的透孔,主要起支撑整个筛管及过油作用;固定精度挡砂层,主要起防砂作用;可调精度挡砂层,在精度调整机构的调整下可改变挡砂精度,起到主要的防砂作用;外保护套,主要起保护筛管内部结构和减少内部流体及砂的冲蚀作用;挡砂精度的精密调整结构,主要起调节精度可调挡砂层的挡砂精度的作用。与现有的固定挡砂精度防砂筛管相比,本发明的可调精度防砂筛管可做到针对单井特点现场实时设计与调整挡砂精度,提高防砂效果;便于筛管生产商大批量生产并精确控制挡砂精度;便于筛管研制及供货单位提供防砂设计、防砂筛管一体化服务

CN201220554487.4覆膜砂预充填双层割缝管，包括割缝基管及套在割缝基管外侧的外层割缝管，所述割缝基管和外层割缝管壁上均开设相对应的通透式缝隙，所述割缝基管和外层割缝管之间的圆环空间内预充填覆膜砂。本发明通过内外管割缝，中间充填覆膜砂的形式来实现防砂、挡砂效果。另外，通过对内外割缝管缝宽的选择和覆膜砂规格的控制，实现微细颗粒进入防砂管后能够自动卸载，防止堵塞防砂层。该割缝管对高泥质、粉细砂、适度防砂井，以及大泵提液井具有较好的适应性。但其成本较高，而且充填覆膜砂在使用时不够灵活，滤料仍易被堵塞。

CN200620120703.9组合式防砂筛管，由全焊式筛网和割缝筛管组成的复合金属固体过滤网,用作防止地层砂进入井筒的筛管。利用绕丝筛管过流能力强、承受压差高的特点和割缝筛结构稳固的特点,本发明采用从内到外依次由中心管、绕丝筛网和割缝管三层构成,其中心管两端有螺纹,绕丝筛网和割缝管由支撑环固定在中心管上,中心管与绕丝筛网和割缝管叠合段均匀开有用于通过地层流体的若干通孔,绕丝筛网覆盖中心管的通孔段,绕丝断面呈外宽内窄的梯形断面,筛网过滤断面呈外窄内宽的“V”形断面,呈15°-30°的水力扩散角,支撑环安装在中心管渗油通孔区域的两端。组合式防砂筛管的防砂功能主要由绕丝筛网和割缝管实现,可在水平井完井施工中应用。

CN201120235401.7细滤割缝筛管亦为石油开采过程中的采油防砂管,特别涉及一种细滤割缝筛管。其技术方案是:由割缝管、精滤筛网、冲孔或冲缝保护套、套环组成,所述的割缝管外设有一层精滤筛网,在精滤筛网外设有冲孔或冲缝保护套,冲孔或冲缝保护套的两端设有套环。既延续了割缝筛管的优点,同时又弥补了割缝筛管与精密筛管的不足,与精密管、绕丝筛管相比,大大的降低了生产成本。可广泛应用与对防砂要求比较高的采油作业及各种热采井,完全可以替代具有多层滤网的精密筛砂滤管及绕丝筛管。现有的滤水管贴砾滤水管、桥式滤水管、梯形丝滤水管轧制截面为T或V型的密绕而成。

目前石油工业应用的割缝筛管、打孔筛管、精密筛管、绕丝筛管等都存在着一定的不足之处。割缝筛管，由于技术和成本方面的原因，割缝宽度大于0.15mm（等离子割缝可达到0.15mm激光割缝最小可达到0.2mm，但成本过高，并不适用于地下水的抽滤及农用水的处理），现有的割缝筛管是用于石油开采过程中的采油防砂管，可以承受较高的成本，但该割缝管对高泥质、粘性土、粉细砂的地下水的抽滤并无好的效果。有些割缝管采用径向而不是轴向（长度方向）的割缝，对管的强度有很大的影响（易于在缝处折断）。

发明内容：

本发明的目的是，携砾滤水管及其制备。其成本低，对高泥质、粘性土、粉细砂的地下水的抽滤效果好；提供一种细滤割缝筛管，将割缝技术与精密管技术有效地结合在一起进行制备。

本发明技术方案是：一种携砾滤水管，包括高分子材料制备的水管，在水管的轴向即长度方向的管壁上均匀割缝，缝宽度为0.25-0.80mm,水管的两端为公母丝扣结构，缝长度为80-150cm；水管的割缝外侧设有护砾滤网及支架包覆，滤网与水管管壁之间设有均匀的颗粒滤料，颗粒滤料的厚度在20-30mm。

进一步的，滤料采用珍珠岩、滤砂、活性炭、沸石、分子筛等。

携砾滤水管的制备方法，步骤如下：通过挤出水管管坯，切断后并模压成型一端的连接法兰环结构，采用机械方式在水管的轴向即长度方向的管壁上均匀割缝，以圆盘形割刀为切割工具，每组割刀为2-4片割刀平行同轴，切割时同时割出相应的2-4条缝；为了保证切割效率，在水管管坯的安排切割的每个横截面设有二至三组割刀，二至三组割刀在横截面圆周均匀分布；设有2-20个设有割刀组的横截面，即在水管管坯侧同一条直线上分布有2-20组割刀，割刀组均设有径向进动装置；为使割刀组均匀切割缝，设有水管管坯沿长度方向的轨道运动装置，水管管坯运动距离即长度方向的割缝长度；设有水管管坯的夹紧装置和管坯旋转调节装置，在一次割缝完成后，旋转一个角度再固定后进行下一次割缝，直到水管管坯的整个或部分圆周均完成割缝，2-20个设有割刀组不进行旋转，而是相对固定。

本发明的有益效果是：有水管铺设时，水管的割缝外侧设有滤网包覆不受影响，因管材两端为公母丝扣（凸出管径部位大于支架）并没有密封槽，管与管连接时方便，密封性好。由于滤料的存在，高泥质、粘性土、粉细砂难于影响到滤水管的正常功能，既延续了滤管的优点，同时又能够适应各种土壤的使用条件，与现有的类似石油滤砂筛管、绕丝滤管相比，大大的降低了制造和施工运行成本。本发明采用机械切割的高效方法，加工成本低。该割缝管用于高泥质、粉细砂的适度防砂井，以及大泵提液井具有较好的适应性。本发明也可用于环保的土壤修复、水渗滤处理用的滤水管。三组割刀在横截面圆周均匀分布时的效率更是明显提高（比二组割刀提高近50%的效率）。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的横截面的加工放大图。

上图中：水管1、割缝2、滤料3、滤网4、固定支架5、内外丝扣1-1、圆盘形割刀6、径向进动装置7、轨道8、夹紧装置9、旋转调节装置10。

具体实施方式：

结合附图1和2，对本发明作进一步的描述：

本发明由内到外依次由水管1、割缝2、滤料3、滤网4、固定支架5组成。

携砾滤水管，包括高分子材料制备的水管，在水管的轴向即长度方向的管壁上均匀割缝，缝宽度为0.25-0.80mm,0.45-0.75mm尤其常见，采用相同宽度的割刀进行切割。水管的两端为连接丝扣环结构。每根水管的缝的总长度为1500-2000cm；水管的割缝外侧设有滤网包覆，滤网与水管管壁之间设有均匀的颗粒状滤料（或粉状滤料），水管上箍有起码两道两层环状固定支架，其中包覆滤网固定在两层固定支架之间，内层固定支架形成的间隙装有颗粒状滤料、颗粒状滤料的厚度在20-30mm。两层环状固定支架中内层可为塑料，外层可为不锈钢金属条。滤网可为50-200目的不锈钢钢丝网。两道环状固定支架之间的距离为20-40cm。其距离短，可使滤料（珍珠岩、滤砂、活性炭、沸石、分子筛等）更均匀的分布。

携砾滤水管的制备方法，步骤如下：通过PE等高分子材料挤出水管管坯，切断后并模压成型一端的连接法兰环结构，采用机械方式在水管的轴向即长度方向的管壁上均匀割缝，以圆盘形割刀为切割工具，每组割刀为2-4片割刀平行同轴，以同一电机驱动一组割刀，同一电机也可驱动多组割刀；切割时同时割出相应的2-4条缝，割刀之间的距离即缝之间的距离，此距离一般为1-5mm；为了保证切割效率，在水管管坯的安排切割的每个横截面设有二至三组割刀，二至三组割刀在横截面圆周均匀分布，尤其是三组割刀在水管圆周的120度方向均布，其中有一组割刀在水管的正下方（从底部支架的间隙中进行水管割缝），每次可以三组割缝（二组割刀在水管圆周的180度方向均布，每次可以割二组割缝）；在水管的长度设有2-20个设有割刀组的横截面；多个设有割刀组的横截面设置时可以使割缝在长度方向运动较短的距离，而且一次将整个长度方向（当然只加工横截面圆周上的二至三组割缝）的切割缝全部加工完成，即在水管管坯侧同一条直线上分布有2-20组割刀，割刀组均设有径向（轨道）上通过气缸或丝杆结构的进动装置用于进刀与退刀；为使割刀组均匀切割长度方向的缝，设有水管管坯沿长度方向的轨道运动装置，水管管坯运动距离即长度方向的割缝长度；设有水管管坯的夹紧装置（在割缝时夹紧）和管坯旋转调节装置，在一次割缝完成后，水管管坯的夹紧装置松开，通过角度分度盘旋转一个角度再固定夹紧装置后进行下一次对水管的割缝，直到水管管坯的整个或部分圆周均完成割缝，2-20个割刀组不进行旋转，除在径向进退刀外，是相对固定的。

本发明可以制备成专门的加工割缝的设备。

滤水管的实施例未限定本发明，任何简单变化并没有超出本发明的范围。

Claims (9)

1.一种携砾滤水管，其特征是包括高分子材料制备的水管，在水管的轴向即长度方向的管壁上均匀割缝，缝宽度为0.25-0.80mm,水管的两端为内外丝扣结构，缝的间段长度为80-150cm；水管的割缝外侧设有滤网包覆，滤网与水管管壁之间设有均匀的颗粒状滤料，支架为水管上箍有起码两道两层环状固定支架，其中包覆滤网固定在两层固定支架之间，内层固定支架形成的间隙装有颗粒状滤料、粉状滤料的厚度在20-30mm，两道固定支架之间的距离为10-60cm。

2.根据权利要求1所述的携砾滤水管，其特征是两道环状固定支架之间的距离为20-40cm。

3.根据权利要求1所述的携砾滤水管，其特征是滤网为50-200目的不锈钢钢丝网。

4.根据权利要求1所述的滤水管，其特征是采用相同宽度的割刀进行切割。

5.根据权利要求1所述的滤水管，其特征是滤料的厚度在2-5mm，滤料为珍珠岩、滤砂、活性炭、沸石或分子筛。

6.携砾滤水管的制备方法，其特征是步骤如下：通过挤出水管管坯，切断后并模压成型一端的连接法兰环结构，采用机械方式在水管的轴向即长度方向的管壁上均匀割缝，以圆盘形割刀为切割工具，每组割刀为2-4片割刀平行同轴，切割时同时割出相应的2-4条缝；在水管管坯的安排切割的每个横截面设有二至三组割刀，二至三组割刀在横截面圆周均匀分布；设有2-20个设有割刀组的横截面，即在水管管坯侧同一条直线上分布有2-20组割刀，割刀组均设有径向进动装置；为使割刀组均匀切割缝，设有水管管坯沿长度方向的轨道运动装置，水管管坯运动距离即长度方向的割缝长度；设有水管管坯的夹紧装置和管坯旋转调节装置，在一次割缝完成后，旋转一个角度再固定后进行下一次割缝，直到水管管坯的整个或部分圆周均完成割缝。

7.根据权利要求6所述的携砾滤水管的制备方法，其特征是三组割刀在水管圆周的120度方向均布，其中有一组割刀在水管的正下方即从底部支架的间隙中进行水管割缝。

8.根据权利要求6所述的携砾滤水管的制备方法，其特征是，割刀组均设有径向通过气缸或丝杆结构的进动装置用于进刀与退刀。

9.根据权利要求6所述的携砾滤水管的制备方法，其特征是，设有水管管坯的夹紧装置和管坯旋转调节装置，在一次割缝完成后，水管管坯的夹紧装置松开，通过角度分度盘旋转一个角度再固定夹紧装置后进行下一次对水管的割缝，直到水管管坯的整个或部分圆周均完成割缝，2-20个割刀组仅在径向进退刀。