CN112049611A - 防砂筛管 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防砂筛管，涉及油气井防砂设备技术领域；包括基管和套设其上的多个陶瓷环；还包括支撑组件，支撑组件包括多个沿基管的轴向依次布设的支架；支架包括相连接的底座和阻隔片；底座位于基管和陶瓷环之间，以使基管与陶瓷环之间形成第一间隙，且底座与陶瓷环的内壁相卡合；阻隔片插设在相邻两个陶瓷环之间，以使相邻两个陶瓷环之间形成第二间隙。本发明通过在基管和陶瓷环之间增设支架来使得两者产生间隙，无需在基管上焊接肋条，便于生产；而且通过支架的阻隔片来使相邻的陶瓷环产生间隙，由于阻隔片与陶瓷环的接触面积较大，多个阻隔片能够实现多点支撑，因此不会出现侧倾问题，确保了防砂性能。

Description

防砂筛管

技术领域

本发明涉及油气井防砂设备技术领域，尤其是涉及一种防砂筛管。

背景技术

在油气藏开发过程中，需要采用机械防砂的方法来控砂，机械防砂中筛管是其核心部件。现有的一种防砂筛管包括基管和套设在基管外的陶瓷环组，陶瓷环组包括多个沿基管轴向间隔布设的陶瓷环，由于防砂筛管需要使得流体通过，因此陶瓷环需要和基管之间形成间隙，并且相邻两个陶瓷环之间也需要形成间隙。

目前，陶瓷环与基管之间形成的间隙是通过在基管上焊接肋条，肋条支撑陶瓷环形成间隙，此种方式加工较为繁琐；而相邻两个陶瓷环之间的间隙是通过在陶瓷环侧部设置的两个凸起结构，通过两个凸起结构使得两个陶瓷环之间产生间隔，此种结构容易产生陶瓷环的侧倾，影响防砂效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防砂筛管，以解决现有的防砂筛管加工不便且容易出现陶瓷环侧倾的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种防砂筛管，具体技术方案如下：

一种防砂筛管，包括基管和套设在所述基管上的多个陶瓷环，多个陶瓷环沿所述基管的轴向间隔布设；还包括支撑组件，所述支撑组件包括多个沿所述基管的轴向依次布设的支架；所述支架包括相连接的底座和阻隔片；所述底座位于所述基管和所述陶瓷环之间，以使所述基管与所述陶瓷环之间形成第一间隙，且所述底座与所述陶瓷环的内壁相卡合；所述阻隔片插设在相邻两个所述陶瓷环之间，以使相邻两个所述陶瓷环之间形成第二间隙。

进一步的，多个所述支撑组件沿所述基管的周向间隔布设。

进一步的，沿远离所述基管的方向，所述阻隔片的厚度逐渐减小，所述陶瓷环的宽度逐渐增大。

进一步的，在所述基管的轴向上，所述底座的相对两侧分别与相邻的两个所述陶瓷环的内壁相卡合，且相邻两个所述底座与同一个所述陶瓷环相卡合。

进一步的，所述底座包括两个平行设置的限位壁，所述陶瓷环的内壁设有凸起，所述凸起卡合在两个所述限位壁之间。

进一步的，还包括安装在所述基管上的两限位组件，多个所述陶瓷环位于两个所述限位组件之间；在所述基管的轴向上，位于两端的所述陶瓷环通过所述限位组件固定在所述基管上。

进一步的，在所述基管的轴向上，一端或两端的所述陶瓷环和所述限位组件之间设有弹性件。

进一步的，所述弹性件为碟簧。

进一步的，所述限位组件包括压环和固定环；所述压环位于两端的所述陶瓷环外侧；所述固定环焊接在所述基管上。

进一步的，还包括套装在所述陶瓷环外的护套，所述护套的两端分别焊接在两个所述压环上。

根据本发明提供的防砂筛管，通过在基管和陶瓷环之间增设支架来使得两者产生间隙，无需在基管上焊接肋条，便于生产；而且通过支架的阻隔片来使相邻的陶瓷环产生间隙，由于阻隔片与陶瓷环的接触面积较大，而且多个阻隔片能够实现多点支撑，因此不会出现侧倾问题，确保了防砂性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的防砂筛管的结构示意图；

图2为图1的A-A剖面图；

图3为本发明实施例提供的支撑组件与陶瓷环的配合关系示意图；

图4为本发明实施例提供的支架的结构示意图。

图标：

1-基管；11-第一通孔；

2-陶瓷环；21-凸起；

3-支撑组件；31-支架；311-底座；3111-限位壁；312-阻隔片；

4-限位组件；41-压环；411-限位凸台；42-固定环；

5-弹性件；

6-护套；61-第二通孔。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

结合附图1和2所示，本实施例提供了一种防砂筛管，用于油气藏开发的机械防砂，防砂筛管包括基管1和套设在基管1上的多个陶瓷环2，多个陶瓷环2沿基管1的轴向间隔布设，防砂筛管外的液流经由陶瓷环2间的缝隙再经基管1上的第一通孔11进入基管1，实现过滤功能，通过调节相邻陶瓷环2间缝隙大小实现过滤精度的调节。

由于需要油液流过而阻隔砂体，因此陶瓷环2与基管1之间、相邻两个陶瓷环2之间均具有供液体流过的间隙，现有的间隙产生方式均为在基管1上加工肋条，并且在陶瓷环2的两侧设置凸台，但是加工肋条焊接难度较大，生产效率较低，而陶瓷环2一般选用的强度和硬度较大的氮化硅陶瓷,也不易于加工，特别是为保证相邻两陶瓷环2之间缝隙大小而加工的凸台，无法满足大批量生产此类防砂筛管的应用。另外，由于加工难度限制，现有的陶瓷环2两侧的凸台一般仅设置一个或两个，这使得两个相邻的陶瓷环2在装配时容易出现偏移侧倾的问题，导致间隙不均匀，甚至偶有发生两个凸台重叠的情况，此时会增大缝隙，影响过滤精度。有鉴于此，本实施例对防砂筛管的结构形式做出改进，增设了支撑组件3。

结合附图2和3所示，本实施例的支撑组件3包括多个沿基管1的轴向依次布设的支架31，相邻的两个支架31可以是间隙配合，也可以是相抵，本实施例的支架31材质优选为结构强度良好的硬质合金，采用精密铸造的方法加工，可实现大批量生产。为了实现陶瓷环2与基管1之间、相邻两个陶瓷环2之间均具有供液体流过的间隙，本实施例的支架31包括相连接的底座311和阻隔片312；底座311位于基管1和陶瓷环2之间，通过底座311的使得基管1与陶瓷环2之间形成第一间隙，并且为了防止支架31出现偏移，本实施例的底座311与陶瓷环2的内壁相卡合，通过陶瓷环2对底座311进行一定的限位固定；阻隔片312插设在相邻两个陶瓷环2之间，以使相邻两个陶瓷环2之间形成第二间隙。

上述结构，通过在基管1和陶瓷环2之间增设支架31来使得两者产生间隙，无需对基管1进行焊接肋条，便于生产；而且通过支架31的阻隔片312来使相邻的陶瓷环2产生间隙，由于阻隔片312与陶瓷环2的接触面积较大，因此不会出现侧倾问题，确保了防砂性能。而且可以通过加工的方式改变阻隔片312的厚度来调节相邻两陶瓷环2之间的缝隙大小，无需要对陶瓷进行机械加工，大大减少工作量。

再结合附图3所示，为了实现对陶瓷环2良好的支撑，本实施例将支撑组件3的数量设计为多个，多个支撑组件3沿基管1的周向间隔布设，优选的，是沿基管1的周向均匀间隔布设，实现对陶瓷环2在圆周向上均匀多点支撑，能够进一步防止陶瓷环2出现侧偏，而且也提高了陶瓷环2的安装稳定性。

而为了便于陶瓷环2与阻隔片312的配合，在沿远离基管1的方向上，本实施例的阻隔片312的厚度逐渐减小，使得阻隔片312的两侧形成便于陶瓷环2与配合的倾斜导向面。相应的，本实施例还对陶瓷环2的结构做出改进，在沿远离基管1的方向上，将陶瓷环2的宽度设计为逐渐增大，使得相邻两个陶瓷环2能够产生的间隔，该间隔与阻隔片312能够良好的匹配。而且采用此种结构使得相邻两片陶瓷环2在叠加时能够形成三角形空间，这种结构不利于细砂在缝隙内侧堆积，有利于更快的渗透油液，以得到更好地过滤效果。

另外，为了实现陶瓷环2更好的配合，在基管1的轴向上，本实施例的底座311的相对两侧分别与相邻的两个陶瓷环2的内壁相卡合，即一个底座311通过两个陶瓷环2限位；并且相邻的两个底座311与同一个陶瓷环2相卡合，即一个陶瓷环2通过两个底座311限位固定；上述结构在提高底座311的安装稳定性的同时，也能够提升陶瓷环2在底座311上的安装稳定性。

具体的，本实施例的底座311与陶瓷环2的卡接形式有多种，例如图3和4中所示，本实施例的底座311包括两个平行设置的限位壁3111，陶瓷环2的内壁设有凸起21，凸起21卡合在两个限位壁3111之间，优选的，可以在限位壁3111的上部设置便于陶瓷环2的凸起21卡入的导向面，以便于陶瓷环2与底座311的卡合。当然，本实施例的底座311与陶瓷环2的卡合连接形式不限于此，例如可以在底座311上设置凸块，在陶瓷环2上加工卡槽等来实现连接(图中未示出此种方式)。需要说明的是，本实施例在陶瓷环2的内壁上加工上述的凸起21是明显易于在陶瓷环2的两侧加工凸起21，因为陶瓷环2的内壁尺寸远大于陶瓷环2的两侧厚度尺寸，因此不会影响生产效率。

优选的，为了便于加工，本实施例的陶瓷环2材料为氧化铝陶瓷，此陶瓷制品有较好的机械强度和耐高温性，生产工艺较氮化硅简单，加工性能较氮化硅更佳，制取和加工也较为便利。

另外，为了实现多个陶瓷环2的固定，本实施例的防砂筛管还包括安装在基管1上的两限位组件4，并且多个陶瓷环2位于两个限位组件4之间；在基管1的轴向上，位于两端的陶瓷环2通过两个限位组件4固定在基管1上，以实现陶瓷环2的固定。

基于上述限位组件4，发明人发现，现有的限位结构一般通过焊接与基管1连接固定，并且通过螺纹连接的形式将陶瓷环2压紧，通过调节螺纹来调节对陶瓷环2的压力，无法自适应的对陶瓷环2进行压紧调节，因此本实施例对限位组件4和陶瓷环2的连接结构做出改进，在基管1的轴向上，一端或两端的陶瓷环2和限位组件4之间设有弹性件5，弹性件5分别与陶瓷环2和限位组件4相连接，通过弹性件5的弹性变形能够在滤砂过程中自适应的调节限位组件4与陶瓷环2的压紧力。优选的，本实施例的弹性件5为碟簧，碟簧具有行程短、安装空间小、维修换装容易等优点，十分适配于本实施例的防砂筛管。

具体的，本实施例的限位组件4包括压环41和固定环42；本实施例的压环41位于两端的陶瓷环2外侧，压环41与陶瓷环2之间可以设置上述的弹性件5；本实施例的固定环42焊接在基管1上，提高连接的稳定性。

基于上述结构，发明人发现，当此陶瓷滤砂管运输或下入油井时，由于陶瓷环2外部没有保护结构，陶瓷环2容易被磕碰，以致陶瓷环2碎裂，直接影响过滤精度。若在不知情的情况下，继续将已损坏的滤砂管下井，会导致严重的漏砂携砂事故，直接影响采油质量，因此，本实施例对防砂筛管的结构做出了进一步的改进，在其上增设了护套6，护套6套装在陶瓷环2外，并且护套6的两端分别焊接在两个压环41上。

具体的，是本实施例的压环41外壁设有限位凸台411，护套6的两端卡合在两个压环41的两个限位凸台411之间，本实施例的护套6材质的强度和刚度均可以大于本实施例的陶瓷环2的强度和刚度，例如金属或合金材质。本实施例的护套6上面均布许多第二通孔61，以供油液流过，护套6的主要用途是保护陶瓷环2，当运输或者下井时可有效的防止陶瓷环2被磕碰碎裂，极大的减少漏砂事故。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种防砂筛管，包括基管和套设在所述基管上的多个陶瓷环，多个陶瓷环沿所述基管的轴向间隔布设；其特征在于，还包括支撑组件，所述支撑组件包括多个沿所述基管的轴向依次布设的支架；

所述支架包括相连接的底座和阻隔片；所述底座位于所述基管和所述陶瓷环之间，以使所述基管与所述陶瓷环之间形成第一间隙，且所述底座与所述陶瓷环的内壁相卡合；

所述阻隔片插设在相邻两个所述陶瓷环之间，以使相邻两个所述陶瓷环之间形成第二间隙。

2.根据权利要求1所述的防砂筛管，其特征在于，多个所述支撑组件沿所述基管的周向间隔布设。

3.根据权利要求1所述的防砂筛管，其特征在于，沿远离所述基管的方向，所述阻隔片的厚度逐渐减小，所述陶瓷环的宽度逐渐增大。

4.根据权利要求1所述的防砂筛管，其特征在于，在所述基管的轴向上，所述底座的相对两侧分别与相邻的两个所述陶瓷环的内壁相卡合，且相邻两个所述底座与同一个所述陶瓷环相卡合。

5.根据权利要求4所述的防砂筛管，其特征在于，所述底座包括两个平行设置的限位壁，所述陶瓷环的内壁设有凸起，所述凸起卡合在两个所述限位壁之间。

6.根据权利要求1-5任一项所述的防砂筛管，其特征在于，还包括安装在所述基管上的两限位组件，多个所述陶瓷环位于两个所述限位组件之间；在所述基管的轴向上，位于两端的所述陶瓷环通过所述限位组件固定在所述基管上。

7.根据权利要求6所述的防砂筛管，其特征在于，在所述基管的轴向上，一端或两端的所述陶瓷环和所述限位组件之间设有弹性件。

8.根据权利要求7所述的防砂筛管，其特征在于，所述弹性件为碟簧。

9.根据权利要求6所述的防砂筛管，其特征在于，所述限位组件包括压环和固定环；所述压环位于两端的所述陶瓷环外侧；所述固定环焊接在所述基管上。

10.根据权利要求9所述的防砂筛管，其特征在于，还包括套装在所述陶瓷环外的护套，所述护套的两端分别焊接在两个所述压环上。

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