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1、(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201420648331.1(22)申请日 2014.11.03E21B 43/08(2006.01)(73)专利权人 中国石油天然气股份有限公司地址 100007 北京市东城区东直门北大街 9号(72)发明人 匡韶华 王宝权 张建军 王奇李红爽 许湘宁 王勇 高波(74)专利代理机构 北京三友知识产权代理有限公司 11127代理人 王春光(54) 实用新型名称一种防砂筛管(57) 摘要本实用新型涉及一种用于油气井的防砂结构，特别涉及一种防砂筛管，包括基管，基管上设有多个通孔，每个通孔的内部均对应设有过滤单元；过滤单元包括过滤层和保护层，。
2、过滤层设置在通孔的内部且侧壁与通孔的侧壁紧密结合，保护层设置在过滤层上方且与基管固定连接，保护层上设有多个凹槽，每个凹槽的侧壁上开设有侧向缝隙。本实用新型通过在保护层上设置凹槽，并在凹槽的侧壁上开设侧向缝隙，使冲击到凹槽的底部的油液沿侧向缝隙流至过滤层进行过滤，避免油液直接冲击过滤层表面，降低过滤层被冲蚀破坏的可能性 ；同时通过将过滤单元设置在通孔内部，能保证基管的外径不变，不影响井眼的尺寸，减少制造过滤层和保护层的材料，降低筛管的制作成本。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书5页 附图4页(10)授权公告号 CN 2042529。
3、71 U(45)授权公告日 2015.04.08CN 204252971 U1/1 页21.一种防砂筛管，其特征在于，所述防砂筛管包括 ：基管，所述基管上设有多个通孔 ；多个过滤单元，多个所述过滤单元与多个所述通孔对应设置，每个所述通孔的内部均对应设有所述过滤单元 ；所述过滤单元包括过滤层和保护层，所述过滤层设置在述通孔的内部，且所述过滤层的侧壁与所述通孔的侧壁紧密结合，所述保护层设置在所述过滤层靠近所述基管外表面的一侧上方，且所述保护层与所述基管固定连接，所述保护层上设有多个凹槽，每个所述凹槽的至少一个侧壁上开设有侧向缝隙。2.根据权利要求 1 所述的防砂筛管，其特征在于，所述通孔为由外至内。
4、呈渐缩状的台阶通孔，所述过滤层设置在所述台阶通孔的内部的台阶上。3.根据权利要求 2 所述的防砂筛管，其特征在于，所述台阶通孔为圆形台阶通孔。4.根据权利要求 2 所述的防砂筛管，其特征在于，所述过滤层为多层金属网结构。5.根据权利要求 2 所述的防砂筛管，其特征在于，所述过滤单元还包括支撑座，所述支撑座为碗状结构，所述支撑座设置在所述台阶通孔的内部的台阶上，所述支撑座的外部的侧壁与所述台阶通孔的侧壁紧密结合，所述过滤层设置在所述支撑座的内部，且所述过滤层的侧壁与所述支撑座的内部的侧壁紧密结合。6.根据权利要求 5 所述的防砂筛管，其特征在于，所述支撑座的底面上设有至少一个流通孔。7.根据权利。
5、要求 1 所述的防砂筛管，其特征在于，所述通孔为由内至外呈渐扩状的梯形通孔槽。8.根据权利要求 7 所述的防砂筛管，其特征在于，所述过滤层包括多个梯形过滤片，多个所述梯形过滤片并列设置在所述梯形通孔槽中，且所述梯形过滤片与所述梯形通孔槽相互配合。9.根据权利要求 8 所述的防砂筛管，其特征在于，沿所述基管的外壁到所述基管的内壁的方向，所述梯形过滤片的厚度逐渐减小。10.根据权利要求 8 所述的防砂筛管，其特征在于，所述保护层的两侧分别向所述基管的内部延伸设有保护壁，两个所述保护壁的外侧均与所述梯形通孔槽的内壁紧密结合，两个所述保护壁均与多个所述梯形过滤片平行设置，且多个所述梯形过滤片并列固定在。
6、两个所述保护壁之间。权 利 要 求 书CN 204252971 U1/5 页3一种防砂筛管技术领域0001 本实用新型涉及一种用于油气井的防砂结构，特别涉及了一种防砂筛管。背景技术0002 在对疏松砂岩进行油气藏的开采时，由于砂岩的出砂问题，开采过程中必须采取防砂措施。其中，防砂筛管是防砂工艺中最重要的工具之一。0003 现有技术中常用的防砂筛管有两种，分别是镶嵌式烧结滤网筛管和冲缝套烧结滤网筛管。镶嵌式烧结滤网筛管是将过滤单元焊接在钻有台阶圆孔的基管3上(如图1)，其中过滤单元4由支撑层43，过滤层41和保护层42组成，具有完井尺寸大、制作成本低的优点，但由于其保护层42为打孔结构(如图2)。
7、，过滤层41暴露在外面，在高速含砂流体的冲击作用下，容易导致过滤层 41 被冲蚀破坏。冲缝套烧结滤网筛管由基管、过滤层和保护套组成，保护套具有百叶窗式的冲缝结构，其中基管上钻有通孔，过滤层缠绕包裹在基管表面，保护套缠绕包裹在过滤层上。这种筛管的冲缝套能够改变流体的流动方向，避免了流体直接对过滤层进行冲蚀，从而起到了防冲蚀作用。但是冲缝套烧结滤网筛管的保护套和过滤层卷裹在基管外面，筛管厚度变大，完井后井眼尺寸小，不利于注汽热采、采油生产和后期作业，同时由于保护套和过滤层的面积较大，所需材料较多，直接增加了筛管的制作成本。0004 因此，发明人结合镶嵌式烧结滤网筛管和冲缝套烧结滤网筛管两种筛管的优。
8、点，设计了一种防砂筛管，这种筛管既具有防冲蚀的功能，同时具有完井尺寸大、制作成本低的优点。实用新型内容0005 本实用新型的目的是提供一种具有防冲蚀功能、不会减小完井尺寸、制作成本低的防砂筛管。0006 为达到上述目的，本实用新型提出了一种防砂筛管，其中，所述防砂筛管包括 ：0007 基管，所述基管上设有多个通孔 ；0008 多个过滤单元，多个所述过滤单元与多个所述通孔对应设置，每个所述通孔的内部均对应设有所述过滤单元 ；0009 所述过滤单元包括过滤层和保护层，所述过滤层设置在所述通孔的内部，且所述过滤层的侧壁与所述通孔的侧壁紧密结合，所述保护层设置在所述过滤层靠近所述基管外表面的一侧上方，。
9、且所述保护层与所述基管固定连接，0010 所述保护层上设有多个凹槽，每个所述凹槽的至少一个侧壁上开设有侧向缝隙。0011 如上所述的防砂筛管，其中，所述通孔为由外至内呈渐缩状的台阶通孔，所述过滤层设置在所述台阶通孔的内部的台阶上。0012 如上所述的防砂筛管，其中，所述台阶通孔为圆形台阶通孔。0013 如上所述的防砂筛管，其中，所述过滤层为多层金属网结构。0014 如上所述的防砂筛管，其中，所述过滤单元还包括支撑座，所述支撑座为碗状结说 明 书CN 204252971 U2/5 页4构，所述支撑座设置在所述台阶通孔的内部的台阶上，所述支撑座的外部的侧壁与所述台阶通孔的侧壁紧密结合，所述过滤层设。
10、置在所述支撑座的内部，且所述过滤层的侧壁与所述支撑座的内部的侧壁紧密结合。0015 如上所述的防砂筛管，其中，所述支撑座的底面上设有至少一个流通孔。0016 如上所述的防砂筛管，其中，所述通孔为由内至外呈渐扩状的梯形通孔槽。0017 如上所述的防砂筛管，其中，所述过滤层包括多个梯形过滤片，多个所述梯形过滤片并列设置在所述梯形通孔槽中，且所述梯形过滤片与所述梯形通孔槽相互配合。0018 如上所述的防砂筛管，其中，沿所述基管的外壁到所述基管的内壁的方向，所述梯形过滤片的厚度逐渐减小。0019 如上所述的防砂筛管，其中，所述保护层的两侧分别向所述基管的内部延伸设有保护壁，两个所述保护壁的外侧均与所述。
11、梯形通孔槽的内壁紧密结合，两个所述保护壁均与多个所述梯形过滤片平行设置，且多个所述梯形过滤片并列固定在两个所述保护壁之间。0020 与现有技术相比，本实用新型具有以下特点和优点 ：0021 1、本实用新型通过在保护层上设有多个凹槽，并在凹槽的侧壁上开设侧向缝隙，使流体直接冲击到凹槽的底部，并沿凹槽侧面的侧向缝隙流至过滤层进行过滤，避免流体直接冲击到过滤层表面，对过滤层具有保护作用，降低了过滤层被冲蚀破坏的可能性。0022 2、本实用新型通过在基管上设置通孔，并将过滤单元设置在通孔内部，可以避免将过滤层、保护层缠绕在基管外部，保证基管的外径不变，不会对完井后井眼的尺寸造成影响，保证注汽热采、采油。
12、作业和后期作业的正常进行 ；同时由于不需要将过滤层与保护层缠绕在基管外部，可以大大减少制造过滤层和保护层的材料，降低了筛管的制作成本。附图说明0023 以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中 ：0024 图 1 是现有的镶嵌式烧结滤网筛管的径向剖视图 ；0025 图 2 是现有的镶嵌式烧结滤网筛管的过滤单元的俯视图 ；0026 图 3 是本实用新型实施例一的防砂筛管的外观示意图 ；0027 图 4 是本实用新型实施例一的过滤单元与基管的径向剖视图 ；0028 图 5 是本实用新型实施例一的过滤单元的俯视图 ；0029 图 6 是本实用新型实施例二的防砂筛。
13、管的外观示意图 ；0030 图 7 是本实用新型实施例二的过滤单元与基管的径向剖视图 ；0031 图 8 是本实用新型实施例二的过滤单元与基管的轴向剖视图 ；0032 图 9 是本实用新型实施例二的过滤单元的俯视图。0033 附图标号说明 ：0034 本实用新型 ：0035 1 基管0036 2 过滤单元0037 21 过滤层说 明 书CN 204252971 U3/5 页50038 22 保护层0039 221 凹槽0040 222 侧向缝隙0041 223 保护壁0042 23 支撑座0043 231 流通孔0044 现有技术 ：0045 3 基管0046 4 过滤单元0047 41 过滤。
14、层0048 42 保护层0049 43 支撑层具体实施方式0050 为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。0051 如图 3 图 5 所示，本实用新型提供了一种防砂筛管，图 3 为本实用新型实施例一的防砂筛管的外观示意图，图 4 为本实用新型实施例一的过滤单元与基管的径向剖视图，图 5 为本实用新型实施例一的过滤单元的俯视图。0052 本实用新型实施例一提供了一种防砂筛管，包括基管 1 和多个过滤单元 2，如图 3所示，基管 1 上设置有多个通孔，多个过滤单元 2 与通孔一一对应设置，每个通孔内部均设置有过滤单元 2，流体从通孔经过过滤单。
15、元 2 的过滤后进入基管 1 内部 ；过滤单元 2 包括过滤层 21 和保护层 22，过滤层 21 设置在通孔的内部，且过滤层 21 的侧壁与通孔的侧壁紧密结合，以防止流体中的杂质颗粒从过滤层 21 的侧壁与通孔的侧壁之间的缝隙进入基管 1中，保护层 22 设置在过滤层 21 靠近基管 1 外表面的一侧上方，且保护层 22 与基管 1 固定连接，将过滤单元 2 设置在通孔内部，可以避免将过滤层 21、保护层 22 缠绕在基管 1 外部，保证基管 1 的外径不变，不会对完井后井眼的尺寸造成影响，保证注汽热采、采油作业和后期作业的正常进行 ；同时由于不需要将过滤层21与保护层22缠绕在基管1外部，。
16、可以大大减少制造过滤层 21 和保护层 22 的材料，降低了筛管的制作成本。保护层 22 上设置有多个凹槽221，凹槽221的底面封闭且凹槽221的至少一个侧壁上开设有侧向缝隙222，凹槽221的一个侧壁上可以开设有多个侧向缝隙 222，以增大流体的流量，或者凹槽 221 的多个侧壁上均开设有侧向缝隙222，以使流体沿凹槽221的侧壁均匀的流至过滤层21 ；通过在保护层22 上设有多个凹槽 221，并在凹槽 221 的侧壁上开设侧向缝隙 222，使流体直接冲击到凹槽221的底部，并沿凹槽221侧面的侧向缝隙222流至过滤层21进行过滤，如此可以改变流体的流动方向，避免流体直接冲击到过滤层 21。
17、 表面，有效减缓流体对过滤层 21 的冲击，对过滤层 21 具有保护作用，降低了过滤层 21 被冲蚀破坏的可能性，保证了过滤层 21 的使用寿命。0053 进一步地，如图 4 所示，在本实用新型实施例一的防砂筛管中，基管 1 上的通孔为由外至内呈渐缩状的台阶通孔，即沿基管1的外壁到基管1的内壁的方向，台阶通孔呈渐缩说 明 书CN 204252971 U4/5 页6状，过滤层 21 设置在台阶通孔内部的台阶上。台阶通孔内部的台阶对过滤层 21 具有支撑的作用，该台阶通孔可以为圆形、矩形等形状。0054 更进一步地，如图 4 及图 5 所示，在本实用新型实施例一的防砂筛管中，台阶通孔设置为圆形台阶。
18、通孔，圆形台阶通孔受力较为均匀，可以从最大程度上保持基管 1 的强度，并且由于现有打孔设备大多都是用于加工圆形孔，将台阶通孔设置为圆形台阶通孔还具有便于加工的特点。0055 进一步地，如图4所示，在本实用新型实施例一的防砂筛管中，过滤层21采用多层金属网结构，多层金属网结构具有强度较高、抗破坏能力强的优点。0056 进一步地，如图 4 所示，本实用新型实施例一的防砂筛管还包括支撑座 23，支撑座23 设置在台阶通孔的内部的台阶上，台阶通孔的内部的台阶对支撑座 23 进行支撑，支撑座23为碗状结构，支撑座23的外部的侧壁与台阶通孔的侧壁紧密结合，过滤层21设置在支撑座 23 内部，且过滤层 21。
19、 的侧壁与支撑座 23 的内部的侧壁紧密结合，流体经过过滤层 21 的过滤之后，穿过支撑座 23 进入基管 1 内部。其中，将支撑座 23 用于对过滤层 21 进行支撑，并且将支撑座23设置为碗状结构，可以对过滤层21的侧壁进行保护，同时碗状结构便于加工，采用冲压的方式即可加工而成。0057 更进一步地，如图4所示，在本实用新型实施例一提供的防砂筛管中，支撑座23的底面上设置有至少一个流通孔231，流体经过过滤层21的过滤之后，通过流通孔231进入基管 1 内部。流通孔 231 可以设置多个，并且多个流通孔 231 均匀的分布在支撑座 23 的底面上，可以保证经过滤层 21 过滤的流体快速进入。
20、基管 1 内部。0058 作为优选，如图4所示，在本实用新型实施例一提供的防砂筛管中，保护层22与过滤层 21 以焊接的方式固定在一起，将保护层 22 与基管 1 焊接在一起，可以防止保护层 22在流体长时间冲击的情况下从基管 1 脱落的情况发生。0059 作为优选，在本实用新型实施例一提供的防砂筛管中，凹槽 221 可以为圆形凹槽、矩形凹槽等不同形状的凹槽 221，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。0060 本实用新型实施例一提供的防砂筛管在使用时，流体首先冲击到保护层 22 上的各个凹槽 221 的底面上，由于凹槽 221 的底面为封闭的底面，流体无法穿过凹槽 221 的底面而进入基。
21、管 1 内部，使得流体冲击凹槽 221 的底面之后向凹槽 221 的侧壁方向流动，并沿着凹槽 221 的侧壁上开设的侧向缝隙 222 流入基管 1 上的通孔并到达过滤层 21 的上方，经由过滤层 21 进行过滤后，流体沿支撑座 23 底部的流通孔 231 进入基管 1 内部。0061 如图 6 图 9 所示，本实用新型提供了另一种防砂筛管，图 6 是本实用新型实施例二的防砂筛管的外观示意图，图 7 是本实用新型实施例二的过滤单元与基管的径向剖视图，图8是本实用新型实施例二的过滤单元与基管的轴向剖视图，图9是本实用新型实施例二的过滤单元的俯视图。0062 本实用新型实施例二提供了另一种防砂筛管，。
22、与实施例一相同之处在此不再赘述，实施例二与实施例一的区别在于 ：0063 进一步地，如图 7 及图 8 所示，在本实用新型实施例二的防砂筛管中，基管 1 上的通孔为由内至外呈渐扩状的梯形通孔槽，即沿基管1的内壁到基管1的外壁的方向，梯形通孔槽呈渐扩状。也就是说，梯形通孔槽沿基管 1 轴向的截面为梯形，且梯形通孔槽沿基管 1径向的截面为矩形，沿基管 1 外壁到基管 1 内壁的方向，梯形通孔槽的横截面积逐渐减小。说 明 书CN 204252971 U5/5 页7梯形通孔槽的两个倾斜的侧壁可以对过滤层 21 进行支撑，无需另外设置支撑座。0064 进一步地，如图8所示，在本实用新型实施例二的防砂筛管。
23、中，过滤层21包括多个梯形过滤片，多个梯形过滤片并列设置在梯形通孔槽中，梯形过滤片沿基管 1 轴向的截面为梯形，且梯形过滤片与梯形通孔槽相互配合。梯形过滤片的两条腰边与梯形通孔槽的两个倾斜的侧壁紧密结合，使得梯形通孔槽可以对梯形过滤片进行支撑，无需另外设置支撑座，并且可以避免梯形通孔槽的两倾斜的侧壁与梯形过滤片之间具有间隙，防止流体中的杂质颗粒从梯形过滤片与梯形通孔槽两倾斜的侧壁之间的间隙进入基管 1 内部。0065 更进一步地，如图 7 所示，在本实用新型实施例二的防砂筛管中，沿基管 1 外壁到基管 1 内壁的方向，梯形过滤片的厚度逐渐减小，形成截面为 V 字型的梯形过滤片，每两个相邻的梯形。
24、过滤片的上表面之间设有间隙，该间隙可以根据底层砂粒度组成或生产要求确定，对于可被允许吸入的颗粒，从该间隙进入两个相邻的梯形过滤片之间并沿梯形过滤片倾斜的表面随着流体向下流动，通过调整间隙的尺寸，可以从最大限度上满足采油要求。0066 进一步地，如图7所示，在本实用新型实施例二的防砂筛管中，保护层22的两侧分别向基管1内部延伸设有保护壁223，两个保护壁223的外侧均与梯形通孔槽的内壁紧密结合，两个保护壁 223 均与多个梯形过滤片平行设置，且多个梯形过滤片并列固定在两个保护壁 223 之间，两个保护壁 223 与保护层 22 形成了倒扣的 U 型结构，两个保护壁 223 能够对多个梯形过滤片进。
25、行夹持，并且可以避免位于最外侧的两个梯形过滤片与梯形通孔槽的两个垂直的侧壁之间具有间隙，防止流体中的杂质颗粒从梯形过滤片与梯形通孔槽两垂直的侧壁之间的间隙进入基管 1 内部。0067 本实用新型实施例二提供的防砂筛管在使用时，流体进入之前首先冲击到保护层22上的各个凹槽221的底面上，由于凹槽221的底面为封闭的底面，流体无法穿过底面进入基管 1 内部，使得流体冲击凹槽 221 的底面之后向凹槽 221 的侧壁方向流动，并从凹槽 221的侧壁上开设的侧向缝隙222流入基管1上的通孔内并到达过滤层21，过滤层21的每两个相邻的梯形过滤片之间的间隙能够对流体中的杂质颗粒进行过滤，直径大于该间隙的颗。
26、粒被过滤在过滤层 21 上方，无法进入基管 1 内部，经过滤的流体进入两相邻梯形过滤片之间的间隙，并沿着梯形过滤片的侧壁流入基管 1 内部。0068 综上所述，本实用新型具有以下有益效果 ：0069 1、本实用新型通过在保护层上设有多个凹槽，并在凹槽的侧壁上开设侧向缝隙，使流体直接冲击到凹槽的底部，并沿凹槽侧面的侧向缝隙流至过滤层进行过滤，如此可以改变流体的流动方向，避免流体直接冲击到过滤层表面，有效减缓流体对过滤层的冲击，对过滤层具有保护作用，降低了过滤层被冲蚀破坏的可能性，保证了过滤层的使用寿命。0070 2、本实用新型通过在基管上设置通孔，并将过滤单元设置在通孔内部，可以避免将过滤层、保。
27、护层缠绕在基管外部，保证基管的外径不变，不会对完井后井眼的尺寸造成影响，保证注汽热采、采油作业和后期作业的正常进行 ；同时由于不需要将过滤层与保护层缠绕在基管外部，可以大大减少制造过滤层和保护层的材料，降低了筛管的制作成本。0071 以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。说 明 书CN 204252971 U1/4 页8图1图2说 明 书 附 图CN 204252971 U2/4 页9图3图4图5说 明 书 附 图CN 204252971 U3/4 页10图6图7图8说 明 书 附 图CN 204252971 U。