JP3440142B2 - スクリーンの接合部構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、たとえば石油、水、天
然ガス等の井戸用として好適なスクリーン等において、
当該スクリーンを補強部材であるベース部材や他のスク
リーンに溶接によって結合する接合部の構造に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、由井等に使用される深井戸用スク
リーンとしては、多数の円形孔又はスリットが穿設され
た鋼管製穴開きパイプをベース部材として、この穴開き
パイプの外周面上に、複数のサポートロッドを周方向に
所定の間隔でその長手方向をベース部材の軸方向と平行
として配設すると共に、これらサポートロッドの外側に
ワイヤを所定のピッチで螺旋状に巻回し、ワイヤの隣接
する側縁の間に所定幅のスリットを形成して構成される
ものが一般的である。 【０００３】このように構成されたスクリーンでは、ワ
イヤの内側と穴開きパイプの外周面との間に、サポート
ロッドによって円周方向に区画されると共にサポートロ
ッドの長手方向（穴開きパイプの軸方向と平行な方向）
に沿って延びる空間（以下サポートロッド空間と称す）
が形成される。 【０００４】サポートロッド空間は、ワイヤの間隙から
流入するオイル等の液体をベース部材の各開口に均等に
流入させることによって充分な液体流入率を確保するた
めに必要不可欠なものであるが、このサポートロッド空
間がサポートロッドに沿って延びていることにより、ス
クリーンに目詰まりを生じた際にベース部材内から当該
目詰まり部位めがけて加圧噴射する洗浄液がこのサポー
トロッド空間を介して分散してしまい、結果目詰まりの
除去が効果的に行えないといった問題がある。 【０００５】このような問題を解決するものとして、米
国特許第４,７７１,８２９号に示されるように、サポー
トロッドの半径方向における長さ（高さ）と同一の半径
方向長さ（厚さ）を有する円筒状のスリーブを、当該ス
クリーンの長手方向の任意の位置におけるワイヤの内側
と穴開きパイプの外周面との間に配設し、このスリーブ
によってサポートロッドに沿って延びるサポートロッド
空間を隔絶状態に分断することにより、サポートロッド
空間を介した洗浄液等のスクリーンの長手方向への分散
を防ぐように構成したものがある。 【０００６】また、本出願人は特願平３−３６０４９３
号において、所定長さのサポートロッドを穴開きパイプ
の外周に嵌合し得る内径として円筒状に所定間隔で配置
してなるサポートロッドの円筒状列の外周にワイヤを巻
回して所定長さの単位スクリーンジャケットを形成し、
このような単位スクリーンジャケットを穴開きパイプに
直列に複数はめ込み、各単位スクリーンジャケットの端
部を穴開きパイプに溶接して固定すると共に、この溶接
部位でサポートロッド空間を穴開きパイプの軸と平行す
る方向において隔絶状態に分断するスクリーンの製造方
法を提案した。 【０００７】このようにして構成されたスクリーンの一
例の縦断面図を第６図に示す。図中２は複数の開口２Ａ
が穿設された穴開きパイプ、２０は単位スクリーンジャ
ケット、２１はサポートロッド、２２はワイヤである。
単位スクリーンジャケット２０の他方の単位スクリーン
ジャケット２０と隣接しない側の端部は溶接によってサ
ポートロッド空間を閉塞するように肉盛り２３されて穴
開きパイプ２に結合されている。 【０００８】一方、両単位スクリーンジャケット２０が
対向する部位は、溶接によって両者の間を埋めるように
肉盛り２４されて両単位スクリーンジャケット２０同士
及び穴開きパイプ２が結合されている。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のごとくスクリーンジャケットの端部をベース部材
（穴開きパイプ）に溶接固定するものでは、その溶接肉
盛の冷却する際の収縮によって溶接された端部のワイヤ
が溶接部側に引っ張られ、その結果、当該ワイヤと隣接
するワイヤとの間のスリットが拡がってしまうという問
題があった。即ち、図７に図６におけるＤ部の部分拡大
図である図７、及びＥ部の部分拡大図である図８に示す
ように、設定されたワイヤ２２のスリット幅：ｄが端部
のワイヤ２２Ａが溶接部位側に引っ張られることによっ
てｄ＋αに変化してしまうものである。 【００１０】スクリーンのスリットは、その機能上高い
精度を必要とするものであり、この精度が低下すると許
容範囲を越える径の砂粒等の異物粒子が収集液体に混入
する等の種々の不具合を生ずる。 【００１１】また、図９に前述の図７と対応する部分拡
大図を示すように、スクリーンジャケットの端部に円環
状のスリーブ２５を設け、該スリーブ２５を介してベー
ス部材（穴開きパイプ２）または隣接する他のスクリー
ンジャケットに溶接するよう構成しても、スリーブ２５
が溶接部位２６側に引っ張られて変形し、スリーブ２５
とワイヤ２２の間隙が拡がって同様の不具合を生ずる。 【００１２】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、スクリーンの溶接結合によってもスクリーン
の間隙精度が低下することのない、スクリーンの接合部
構造を提供しようとするものである。 【００１３】 【課題を解決する為の手段】上記目的を達成する本発明
のスクリーンの接合部構造は、複数の棒状スペーサ部材
が所定間隔で平行に配設されたスペーサ部材列の外側
に、ワイヤ部材がその長手方向を棒状スペーサ部材と略
直交する方向として隣接する相互間に所定のスリットを
形成するように配列固定されて構成されるスクリーンに
おいて、棒状スペーサ部材の端縁側であるスペーサ部材
列の辺縁部に当該辺縁部全域にわたる長さの端末部材が
設けられると共に、端末部材のワイヤ部材の外面と同じ
側の面に、所定幅かつ所定深さの変形逃げ溝が長手方向
に沿って形成されており、結合枠部材の変形逃げ溝より
外端側を介して隣接する他のスクリーンと溶接結合する
ように構成されていることを特徴とする。 【００１４】 【作用】スクリーンを端末部材の変形逃げ溝より外端側
を介して他のスクリーン溶接することで、溶接肉盛りが
冷却する際の収縮によって端末部材の外端側に作用する
張力によって変形逃げ溝より外端側は変形するが、変形
逃げ溝によって分断された間隙形成線部材と隣接する側
にはこの張力は作用せず、当該部位は変形しない。従っ
て、端末部材とワイヤ部材のスリット幅の精度が低下す
ることはない。 【００１５】 【発明の実施例】以下添付図面を参照して本発明の実施
例について説明する。図１は、本発明に係るスクリーン
の接合部構造の一実施例を適用したパイプベーススクリ
ーンの縦断面図であり、図２はそのＡ−Ａ断面図であ
る。 【００１６】図示パイプベーススクリーンは、ベース部
材としての穴開きパイプ１に所定長さのスクリーンジャ
ケット１０が二個直列に外挿され、両スクリーンジャケ
ット１０同士が溶接によって結合されて構成されてい
る。 【００１７】穴開きパイプ１は、所定肉厚の鋼管により
形成され、その周囲に多数の開口１Ａが穿設されてい
る。 【００１８】スクリーンジャケット１０は、図３にその
縦断面図を示すように、複数の棒状スペーサ部材として
のスペーサロッド１１が穴開きパイプ１の外径を内径と
する円筒状に所定間隔で列を成して配設される共に、そ
の円筒状列の外周にワイヤ１２が所定のピッチで螺旋状
に巻回され、スペーサロッド１１の両端にそれぞれ端末
部材としての環状スリーブ１３が固着されて構成されて
いる。 【００１９】スペーサロッド１１は、長方形の長手方向
一方の端が先鋭化された断面形状の板状であって、その
長手方向を中心軸と平行とすると共に図２に示すように
その先鋭先端を外側に向けて配設されている。 【００２０】ワイヤ１２は、その断面形状が楔形のいわ
ゆるウエッジワイヤであって、その外周面の左右両角部
がそれぞれ隣り合うワイヤ部位（３６０゜位相の異なる
部位）との間に所定のスリット幅：ｄを有するように所
定のピッチでスペーサロッド１１による円筒状列の外周
に巻回されると共にスペーサロッド１１との各接点にお
いてスペーサロッド１１に対してスポット溶接され、こ
れにより、幅：ｄのスリットがスペーサロッドの外側に
螺旋状に形成されている。尚、ワイヤ１２はウエッジワ
イヤにかぎるものではなく、円形、長方形等他の断面形
状のものであっても良い。また、ワイヤ１２とスペーサ
ロッド１１の溶接は全ての接点において行わなければな
らないものではなく、両者の結合強度が充分であるよう
に任意の接点のみにおいて溶接しても良いものである。 【００２１】環状スリーブ１３は、軸方向に所定の厚さ
を有する円環状であって、その外径がワイヤ１２の巻回
した外周径と等しく、内径は穴開きパイプ１に所定の交
差で嵌合可能な径となっている。その外周面の厚さ方向
略中央には、所定幅且つ所定深さの変形逃げ溝１３Ａが
周方向に連続して形成されており、この変形逃げ溝１３
Ａを挟んでその外側の溶接部１３Ｂと内側（ワイヤ１２
側）のワイヤ隣接部１３Ｃとに分割されている。 【００２２】上記のごとく構成されたスクリーンジャケ
ット１０は、穴開きパイプ１に二個直列に外挿され、他
方のスクリーンジャケット１０と隣接しない側の端部の
環状スリーブ１３の溶接部１３Ｂの外側面がそれぞれ穴
開きパイプ１の外周面に溶接されると共に、対向当接す
る両スクリーンジャケット１０の環状スリーブ１３の溶
接部１３Ｂ同士が溶接によって結合され、これによって
両スクリーンジャケット１０が穴開きパイプ１に固定さ
れている。 【００２３】ここで、スクリーンジャケット１０の環状
スリーブ１３を穴開きパイプ１に溶接する際、及びスク
リーンジャケット１０の環状スリーブ１３同士を溶接す
る際には、溶接の肉盛りが冷却時に収縮して環状スリー
ブ１３の溶接部１３Ｂに外側への引っ張り力が作用す
る。この時、図１のＢ部拡大断面図である図４、及び図
１のＣ部拡大断面図である図５に示すように、変形逃げ
溝１３Ａより外側（溶接部位側）の溶接部１３Ｂは外側
に変形するが、変形逃げ溝１３Ａを隔てたワイヤ隣接部
１３Ｃは変形逃げ溝１３Ａによって隔絶されているため
に変形することは防がれる。つまり、変形逃げ溝１３Ａ
によってワイヤ隣接部１３Ｃへの溶接による応力が遮断
されると共に、変形逃げ溝１３Ａが溶接部１３Ｂの変形
を許容することでワイヤ隣接部１３Ｃの変形が阻止され
るものである。 【００２４】従って、ワイヤ隣接部１３Ｃの内側（ワイ
ヤ１２側）の面と隣接するワイヤ１２の側縁部とのスリ
ット幅が変化することはなく、スリットの精度が保たれ
るものである。 【００２５】尚、上記実施例は本発明を円筒状のスクリ
ーンに適用した例であるが、本発明はこれに限るもので
はなく、例えば、平面状のスクリーンに適用しても良い
ものである。 【００２６】本発明を平面状のスクリーンに適用した例
を図１０に示す。この実施例においては複数の平面状の
スクリーンパネル３０，３０の各々は四角の枠３１に複
数のサポートロッド３２を平行に配設固定し、これらサ
ポートロッド３２と直交する方向に直線状のワイヤ３３
をスリット３５を形成するように配設し、ワイヤ３２と
サポートロッド３１の交る点の全部または一部を溶接し
てなるものである。各スクリーンパネル３０はその端部
に端末部材を構成する端末バー３４が固定されており、
この端末バー３４にはその中央に直線状の変形逃げ溝３
６が形成されている。隣接するスクリーンパネル３０，
３０どうしを端末バー３４，３４において溶接すると、
逃げ溝３６よりワイヤ側の部位が変形することが防止さ
れ、これによってスリット３５の幅の変化を防止するこ
とができる。 【００２７】 【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るスクリ
ーンの接合部構造によれば、スクリーンを端末部材の変
形逃げ溝より外端側の部位を介して他のスクリーンに溶
接することで、溶接肉盛りが冷却する際の収縮による張
力は変形逃げ溝より溶接部位側の変形によって吸収され
て変形逃げ溝によって隔てられたスロット形成線部材側
の部位には作用しない。従って、ワイヤ部材側の部位が
変形することはなく、端末部材とのワイヤ部材とのスリ
ット幅が変化することなくその精度が保たれるものであ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明に係るスクリーンの接合部構造の一実施
例を適用したパイプベーススクリーンの縦断面図であ
る。 【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。 【図３】スクリーンジャケットの縦断面図である。 【図４】図１のＢ部拡大図である。 【図５】図１のＣ部拡大図である。 【図６】従来のパイプベーススクリーンの一例の縦断面
図である。 【図７】図６のＤ部拡大図である。 【図８】図６のＥ部拡大図である。 【図９】他の従来例の図７と対応する部位の部分拡大図
である。 【図１０】本発明の他の実施例を示す斜視図である。 【符号の説明】 １…穴開きパイプ（ベース部材） １０…スクリーンジャケット（スクリーン） １１…スペーサロッド（棒状スペーサ部材） １２…ワイヤ １３…環状スリーブ（端末部材） １３Ａ…変形逃げ溝 ｄ…スリット幅

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】複数の棒状スペーサ部材が所定間隔で平行
   に配設されたスペーサ部材列の外側に、ワイヤ部材がそ
   の長手方向を前記棒状スペーサ部材と略直交する方向と
   して所定のスリットを形成するように配列固定されて構
   成されるスクリーンにおいて、 前記棒状スペーサ部材の端縁側である前記スペーサ部材
   列の辺縁部に当該辺縁部全域にわたる長さの端末部材が
   設けられると共に、該端末部材の前記ワイヤ部材の外面
   と同じ側の面に、所定幅かつ所定深さの変形逃げ溝が長
   手方向に沿って形成されており、前記端末部材の前記変
   形逃げ溝より外端側を介して隣接する他のスクリーンと
   溶接結合するように構成されていることを特徴とするス
   クリーンの接合部構造。