CN205154113U - 一种用于砂岩地层深井的防砂滤水管 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于砂岩地层深井的防砂滤水管，属于水文地质，煤田地质，地热水资源开发，城市供水领域。防砂滤水管包括：中心管，管壁上设置有过流孔；绕丝套筒，套在所述中心管外；端环，设置在所述绕丝套筒的两端，所述绕丝套筒通过所述端环固定到所述中心管。本实用新型的防砂滤水管能够满足防砂的各种缝隙要求，流通面积大，挡砂效果好，减少了砂砾堵塞机会，保证了水流过滤的顺畅性，最大限度降低对成井出水量影响。本实用新型的防砂滤水管整体强度高，制作工艺简单，成本低，具备了更高的抗压性能，入井过程不易开裂，提高滤水管完井实效，为延长地热井的使用寿命提供了保证。

Description

一种用于砂岩地层深井的防砂滤水管

技术领域

本实用新型属于水文地质，煤田地质，地热水资源开发，城市供水领域，具体涉及一种防砂滤水管，适合砂岩地层深井。

背景技术

传统的直接在基管上打孔的滤水管的孔径一般在10-20mm之间，进水时最容易造成水、砂同时进入井内，若外部包网入井时容易划破或导致大面积散落，进而因水流冲击发生滤网撕裂导致面积增大不能有效挡砂，更容易造成井管外部砂料的流入，从而导致外部塌孔，造成废井。

采用在花管上粘贴形成人工砾石层的贴砾滤水管防砂效果好，但缺点是粘贴的砾石易掉块。且在制作过程中因使用固化剂、胶粘剂等化学物质，容易对井水造成污染。

而采用钢板冲孔、卷制、焊接而成的缝隙式滤水管，即桥式滤水管整体强度不足，搬运过程中容易挤扁，入井后滤水管内外压力差较大时容易变形不能承受深井地层高压，且孔隙率低影响出水量，选用的钢制材料易腐蚀，使用寿命相对较短。

石油开采普遍使用的割缝式滤水管遇粉细沙易堵塞，且造价高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的难题，提供一种用于砂岩地层深井的防砂滤水管，滤水管的主要功能是挡砂，同时减少水进入井管的阻力。为克服现有防砂滤水管打孔后整体强度的不足，以及包网缠丝滤水管入井时遇阻或与井壁刮擦时易出现部分绕丝崩断导致大面积散落，进而因水流冲击发生滤网撕裂导致面积增大不能有效挡砂的缺点，以及易堵塞、性价比不高等特点，对现有滤水管进行了改进。

本实用新型提供一种用于砂岩地层深井的防砂滤水管，包括：中心管，管壁上设置有过流孔；绕丝套筒，套在所述中心管外；端环，设置在所述绕丝套筒的两端，所述绕丝套筒通过所述端环固定到所述中心管。

进一步地，所述绕丝套筒包括呈圆周式排列的多条纵筋，在所述纵筋外缠绕有绕丝，绕丝与纵筋在交叉接触点固接。

进一步地，所述多条纵筋沿圆周均布，每条纵筋沿着平行于中心管轴线的方向设置。

进一步地，所述管壁上设置有多排过流孔，每排过流孔沿着平行于中心管轴线的方向线性均匀间隔设置。

进一步地，所述中心管采用API石油套管，在所述API石油套管上开有圆形过流孔。

进一步地，所述绕丝的横截面为圆形、矩形或梯形。

进一步地，所述绕丝的横截面为梯形，梯形的短边向内，长边向外缠于中心管外。

进一步地，由单根绕丝螺旋状缠绕在所述纵筋外，形成均匀缝隙。

进一步地，所述纵筋的横截面为梯形。

进一步地，纵筋设置在两排过流孔之间。避免阻挡过流孔。

与现有技术相比，本实用新型通过在中心管外部增加绕丝套筒，在过滤防砂的同时，也增强管体的整体强度，克服现有防砂滤水管打孔后整体强度的不足的问题。此外，绕丝套筒是由绕丝缠绕并焊接在多条纵筋上形成的，强度高，入井时遇阻或与井壁刮擦时不会出现部分绕丝崩断导致大面积散落，进而不能有效挡砂的问题。

通过改变纵筋的尺寸，可以根据需要调整绕丝套筒与中心管之间的间隙。容易满足不同地质情况的需求。根据近些年的地热井开采经验，优先选用了此种实用新型的适合深井砂岩地层的全焊式防砂滤水管，采用该管在辽宁、河北、山东、河南等省的多眼千米以上地热井全部达到了设计要求。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型的防砂滤水管包括：中心管2，管壁上设置有过流孔；绕丝套筒5，套在中心管2外；端环4，设置在绕丝套筒5的两端，绕丝套筒5通过端环4固定到所述中心管2。

在本实施例中，绕丝套筒5包括呈圆周式排列的多条纵筋3，在纵筋3外缠绕有绕丝1，绕丝1与纵筋3在交叉接触点通过焊接连在一起。多条纵筋3沿圆周均布，每条纵筋3沿着平行于中心管2轴线的方向设置。

端环4主要起到固定和封闭绕丝套筒5的端部的作用。如图所示，其具有直径不同的大小两个环带连接在一起形成台阶状的结构。直径小的环带固定在中心管2外表面上，直径大的环带固定在绕丝套筒5外表面上。

绕丝1可以由不锈钢、锰钢轧制成一定尺寸形成。本实例中，绕丝1为不锈钢轧制而成。

绕丝1的几何形状可以为圆形、矩形和梯形等。本实施例中优选地为梯形断面绕丝。更优选地，绕丝的横截面为梯形，梯形的短边向内，长边向外缠于中心管外。

圆形绕丝因缠绕时，缝隙处两圆相切近似为点而形成窄的通道，易形成砂砾大量堵塞，进水效果不好。矩形绕丝缠绕时缝隙断面为矩形，空间呈面状，其挡砂效果和砂砾排列效果要比圆形断面的绕丝好，但由于是矩形断面，当水流通过滤水管是增加了水流的阻力。梯形绕丝在缠绕时缝隙断面呈梯形，梯形短边向内，长边向外缠于中心管外，形成外窄内宽的V字形筛缝，减少了过水阻力，圆周式排列的纵筋上形成持续的高密度均匀缝隙保证了水流过滤的顺畅性，最大限度降低对成井出水量影响，且不同方向水流通过产生“自洁”作用，减少砂砾堵塞机会。因此，梯形丝比圆形丝、矩形丝减少砂砾的堵塞机会，减少了水进入滤水管的阻力，且进水效果好。

优选地，中心管2采用API石油套管，在API石油套管上开有圆形过流孔。

优选地，在管壁上设置有多排过流孔，每排过流孔沿着平行于中心管轴线的方向线性均匀间隔设置。纵筋设置在两排过流孔之间，避免阻挡过流孔。

进一步地，由单根绕丝螺旋状缠绕在所述纵筋外，形成均匀缝隙。使用一根绕丝从套筒一端环绕至另一端，形成螺旋形结构，使得该产品整体强度高，制作工艺简单，具备了更高的抗压性能，入井过程不易开裂，提高滤水管完井实效，为延长地热井的使用寿命提供了保证。

绕丝套筒由全焊接不锈钢或锰钢轧制成一定尺寸的梯形截面的绕丝和纵筋全焊接加工而成。在绕制过程中，绕丝和纵筋的每一个交叉接触点都用电阻焊焊接在一起，使套筒形成具有一定强度的整体，将带孔基管对中穿过绕丝套筒，采用端环两端焊接固定。不锈钢或锰钢绕丝与所有纵筋之间每一个接触点均通过电阻焊连接，结实耐用，耐腐蚀，寿命长久。

本实用新型的防砂滤水管能够适应不同地区深井砂岩粒径尺寸，根据实际需求设计的纵筋纵向排列及筛管的接续性缝隙形式，使得该产品具备更高的抗压性能。在制作绕丝套筒之前，根据砂岩粒径尺寸设置好绕丝间隙以及纵筋的尺寸，能满足防砂的各种缝隙要求。梯形绕丝持续绕组在呈圆周式排列的纵筋上形成持续的高密度均匀缝隙，保证了滤水管的开口面积和无阻塞性，流通面积大，挡砂效果好，避免了沉淀物的高密度堆积。

本实用新型针对现有传统直接打孔滤水管、包网缠丝滤水管、桥式滤水管、割缝滤水管不能有效挡砂、入井过程易撕裂和散落、易造成水污染、易腐蚀堵塞、整体强度不足、不能承受高压、寿命短、成本高等特点，研制改进了一种适合砂岩地层深井的防砂滤水管，本新型结构选用API石油套管作为基管打孔，与外层纵筋支撑、可调间隙绕丝套筒固定连接。绕丝套筒由全焊接不锈钢、锰钢轧制成一定尺寸的梯形截面的绕丝和纵筋全焊接加工而成。在绕制过程中，绕丝和纵筋的每一个交叉接触点都用电阻焊焊接在一起，使套筒形成具有一定强度的整体，将带孔基管对中穿过绕丝套筒，采用端环两端焊接固定。其特征是满足防砂的各种缝隙要求，流通面积大，挡砂效果好，减少了砂砾堵塞机会，保证了水流过滤的顺畅性，最大限度降低对成井出水量影响。本实用新型的防砂滤水管整体强度高，制作工艺简单，成本低，具备了更高的抗压性能，入井过程不易开裂，提高滤水管完井实效，为延长地热井的使用寿命提供了保证。经现场应用，使用效果良好深受用户好评，可在砂岩地层深井开采中广泛应用，在地热水资源开发、水文地质、煤田地质以及城市供水中，也可广泛推广使用。

上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims (10)

1.一种用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，包括：

中心管，管壁上设置有过流孔；

绕丝套筒，套在所述中心管外；

端环，设置在所述绕丝套筒的两端，所述绕丝套筒通过所述端环固定到所述中心管。

2.根据权利要求1所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，所述绕丝套筒包括呈圆周式排列的多条纵筋，在所述纵筋外缠绕有绕丝，绕丝与纵筋在交叉接触点固接。

3.根据权利要求2所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，所述多条纵筋沿圆周均布，每条纵筋沿着平行于中心管轴线的方向设置。

4.根据权利要求2所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，所述管壁上设置有多排过流孔，每排过流孔沿着平行于中心管轴线的方向线性均匀间隔设置。

5.根据权利要求1所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，所述中心管采用API石油套管，在所述API石油套管上开有圆形过流孔。

6.根据权利要求2所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，所述绕丝的横截面为圆形、矩形或梯形。

7.根据权利要求2所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，所述绕丝的横截面为梯形，梯形的短边向内，长边向外缠于中心管外。

8.根据权利要求2所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，由单根绕丝螺旋状缠绕在所述纵筋外，形成均匀缝隙。

9.根据权利要求2所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，所述纵筋的横截面为梯形。

10.根据权利要求2所述的用于砂岩地层深井的防砂滤水管，其特征在于，纵筋设置在两排过流孔之间。