專利名稱：薄壁可膨脹井下篩管組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總地涉及一種過(guò)濾裝置，且在此描述的實(shí)施例中，更具體地說(shuō)，提供一種用于地下井筒的可膨脹井下篩管組件，以及制造該井下篩管的相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
在一些情況下，能夠?qū)⒋笾鹿軤钤O(shè)備運(yùn)送到地下井筒內(nèi)其預(yù)定位置處，并然后在井筒中向外膨脹該設(shè)備是有益的。例如，井筒內(nèi)的約束可以防止該設(shè)備在其膨脹構(gòu)型下穿過(guò)那部分井筒，但是該設(shè)備在其收縮構(gòu)型下可以穿過(guò)該約束。在這個(gè)原理的一項(xiàng)應(yīng)用中，公知的是在井筒中利用可膨脹井下篩管。
在井筒中可膨脹設(shè)備的潛在用途的一個(gè)示例在于井筒橫切一個(gè)產(chǎn)油的相對(duì)松散的地層。在很多情況下，在井筒中澆注水泥以及進(jìn)行砂礫填充操作的支出之前，需要能夠利用篩管過(guò)濾來(lái)自該地層的產(chǎn)液。不幸的是，沒(méi)有任何徑向支撐，松散的地層將易于在井筒中塌陷，導(dǎo)致額外的花費(fèi)和受益損失。傳統(tǒng)的非可膨脹篩管必須小于井筒，以便通過(guò)其運(yùn)送，并因此它們不能夠?yàn)樗缮⒌牡貙犹峁┤魏螐较蛑巍?br> 前面所提出的可膨脹井下篩管存在若干與其相關(guān)的問(wèn)題、局限和缺點(diǎn)。例如，它們一般不是為了與地層接觸并給其提供徑向支撐而設(shè)計(jì)，并因此不適于該目的。另外，前面提出的井下篩管組件中的至少一個(gè)具有多層構(gòu)型，其中各種管狀元件必須彼此疊套并然后相互固定。這種前面提出的可膨脹井下篩管組件相對(duì)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性以及利用多個(gè)工序來(lái)制造它的需要不利地增大了它的制造成本。此外，由于向外外接井下篩管的穿孔的基本管部分的組件部分具有若干層，由于要將井下篩管組件的外徑限制在由限制井的尺寸而決定的最大值之內(nèi)，因此基本管的最大可允許非膨脹直徑不利地減小。由于基本管的非膨脹直徑減小，其工作時(shí)的展開(kāi)不利地增大了其上的膨脹應(yīng)力，并減小了最大可膨脹直徑。
從前面可以清楚地明白，存在如下需求，即，改善可膨脹井下篩管以及相關(guān)的制造方法，該篩管可以消除或至少基本上減小前面提出的如上面總地描述的井下篩管結(jié)構(gòu)的上述問(wèn)題、局限和缺點(diǎn)。本發(fā)明旨在上述需求。

發(fā)明內(nèi)容
在實(shí)施本發(fā)明的原理中，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了特別設(shè)計(jì)的井下篩管，該井下篩管可以作為一種顆粒過(guò)濾構(gòu)件而用于地下井筒。雖然井下篩管為可膨脹結(jié)構(gòu)的代表，但是它也可以優(yōu)選地應(yīng)用于不需要或者不期望膨脹井下篩管的各項(xiàng)用途中。另外，本發(fā)明的原理可以用于所典型示出的下向井眼的井下篩管用途之外的其他過(guò)濾用途中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，井下篩管包括穿孔的管狀基本管，該基本管由特別設(shè)計(jì)的薄壁管狀過(guò)濾構(gòu)件同軸外接，該薄壁管狀過(guò)濾構(gòu)件固定到基本管上，并由穿孔的管狀外部保護(hù)套筒限定，該保護(hù)套筒具有直接固定到其內(nèi)側(cè)表面上的管狀過(guò)濾介質(zhì)板。過(guò)濾構(gòu)件的結(jié)構(gòu)利于井下篩管的徑向膨脹，對(duì)于給定的最大井下篩管外徑，為其提供了更大的中央通流面積，簡(jiǎn)化了井下篩管的制造，并降低了井下篩管的制造成本。
優(yōu)選地是，過(guò)濾構(gòu)件為金屬網(wǎng)材料，并具有相對(duì)粗糙的徑向外部和內(nèi)部過(guò)濾材料層，在二者之間夾有較細(xì)的中間過(guò)濾材料層。穿孔的管狀外部套筒元件具有側(cè)壁開(kāi)口，該開(kāi)口的面積百分比一般在約10％到30％的范圍內(nèi)，并優(yōu)選地約為23％。
根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中的本發(fā)明的制造方面，管狀外部套筒/過(guò)濾分組件是通過(guò)提供一個(gè)平的穿孔板并在其一側(cè)上放置一疊單獨(dú)的金屬網(wǎng)片材而形成。優(yōu)選地，擴(kuò)散粘結(jié)方法用于將單個(gè)片材彼此粘合，并將片材疊層粘結(jié)到穿孔板的相向側(cè)上。優(yōu)選地使用一次粘結(jié)過(guò)程，雖然第一粘結(jié)步驟可以用于將各片材粘結(jié)到一起，而隨后的粘結(jié)步驟用于將粘合的片材疊層固定到穿孔板上。
在將平板/片材疊層分組件沿周邊剪切成所需的組件大小之后，板/片材疊層組件變形為管狀構(gòu)型，該管狀構(gòu)型限定了內(nèi)襯有過(guò)濾介質(zhì)的管狀套筒構(gòu)件。沿著現(xiàn)在成為管狀穿孔板的毗鄰邊緣部分形成焊縫，以將其與內(nèi)襯它的管狀過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)件固定，后者在它們最終的管狀構(gòu)型中直接固定到其內(nèi)側(cè)表面上。
然后，將最終的外部管狀套筒/過(guò)濾構(gòu)件圍繞穿孔基本管同軸放置，并利用通過(guò)將套筒的相對(duì)端部焊接到基本管上而適當(dāng)?shù)毓潭ㄅc后者上，從而完成井下篩管的制造。


圖1A和1B是實(shí)施本發(fā)明原理的方法的示意圖；圖2是用在實(shí)施本發(fā)明原理的可膨脹井下篩管中的局部組裝好的外部過(guò)濾構(gòu)件的局部剖開(kāi)的簡(jiǎn)化側(cè)視圖；圖3是變形為管狀構(gòu)型的組裝好的外部過(guò)濾構(gòu)件的局部剖開(kāi)的簡(jiǎn)化側(cè)視圖；圖4是可膨脹井下篩管的穿孔的管狀基本管部分的簡(jiǎn)化側(cè)視圖；圖5是完成的可膨脹井下篩管的局部剖開(kāi)的簡(jiǎn)化側(cè)視圖；圖6是沿著圖5中的線6-6截取的穿過(guò)完成的可膨脹井下篩管的放大比例的簡(jiǎn)化剖面圖；以及圖7是圖6中的區(qū)域“7”的放大比例的簡(jiǎn)化剖面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1A和1B典型示出的是實(shí)施本發(fā)明原理的方法10。在以下方法10以及其中描述的其他裝置和方法的描述中，方向術(shù)語(yǔ)，如“之上”、“之下”、“上部”、“下部”等僅為參照附圖方便而采用。另外，應(yīng)理解的是在此典型示出的裝置可以以各種取向，如傾斜、倒置、水平、垂直等，并在各種構(gòu)型下加以使用，而不會(huì)背離本發(fā)明的原理。
首先參照?qǐng)D1A，在方法10中，包括多個(gè)可膨脹井下篩管14、16和18的篩管組件12運(yùn)送到井筒20內(nèi)。井筒20橫切多個(gè)底層或區(qū)域22、24、26，從各底層中期望開(kāi)采流體。篩管14、16、18分別相對(duì)于各個(gè)區(qū)域22、24、26定位。
井筒20作為未下套管并封閉的形式示于圖1A和1B中，但是可以清楚地理解到本發(fā)明的原理也可以在下套管并封閉的井筒內(nèi)實(shí)施。另外，井下篩管12被示為包括三個(gè)單獨(dú)的篩管14、16、18，相對(duì)于每個(gè)區(qū)域22、24、26僅定位一個(gè)篩管，但是可以清楚地理解到在該組件中可以使用任意數(shù)量的篩管，并且對(duì)于任意區(qū)域可以定位任意數(shù)量的篩管，這不會(huì)背離本發(fā)明的原理。從而，在此描述并在圖1A和1B中示出的每個(gè)篩管14、16、18可以代表多個(gè)篩管。
密封裝置28、30、32、34在篩管組件12中并在篩管14、16、18之上和之下互連。密封裝置28、30、32、34可以是封隔器，在這種情況下，封隔器可以放置在井筒20中，以將井筒中的區(qū)域22、24、26彼此隔離。然而，密封裝置28、30、32、34優(yōu)選地為可膨脹密封裝置，當(dāng)篩管組件12如下面所要詳細(xì)描述的那樣膨脹時(shí)它們膨脹成與井筒20密封接觸。例如，密封裝置28、30、32、34可以包括從外部施加到篩管組件12上的諸如彈性體、彈性材料、非彈性體等的密封材料。
另外參照?qǐng)D1B，篩管組件12已經(jīng)從其初始的圖1A構(gòu)型徑向向外膨脹。目前，密封裝置28、30、32、34在篩管14、16、18之間和篩管之上及之下密封接合井筒20。
另外，篩管14、16、18優(yōu)選地在區(qū)域22、24、26接觸井筒20。篩管14、16、18與井筒20之間的這種接觸可以有助于防止地層砂土被開(kāi)采，防止地層或區(qū)域22、24、26坍塌到井筒中等。然而，對(duì)于符合本發(fā)明的原理，這種接觸不是必須的。
使用可膨脹篩管組件12具有若干附加的優(yōu)點(diǎn)。例如，圖1A所示的徑向減小的構(gòu)型對(duì)于穿過(guò)受約束的井口來(lái)說(shuō)是有益的，而圖1B所示的徑向膨脹構(gòu)型對(duì)于提供較大通流面積并增強(qiáng)穿過(guò)其的通道是有益的。
現(xiàn)在另外參照?qǐng)D2～7，實(shí)施本發(fā)明原理的可膨脹井下篩管36在圖5中代表性地示出。井下篩管36可以用于方法10中的一個(gè)或多個(gè)井下篩管14、16、18。然而，可以清楚地理解到井下篩管36可以用在任何其他方法中，而不背離本發(fā)明的原理。另外，如果需要的話，井下篩管36可以用于非膨脹用途中，而不會(huì)背離本發(fā)明的原理。
井下篩管36(見(jiàn)圖5)包括大致管狀基本管38(見(jiàn)圖4)、同軸外接并向外覆蓋基本管的大致管狀構(gòu)型的多層過(guò)濾介質(zhì)板40(見(jiàn)圖5和圖6)、以及外接并向外覆蓋管狀過(guò)濾介質(zhì)板40的大致管狀的保護(hù)外部套筒42(見(jiàn)圖5和圖6)。套筒42(見(jiàn)圖3～6)具有通過(guò)其側(cè)壁形成的開(kāi)口44，以允許流體進(jìn)入該井下篩管36。典型地，套筒42具有側(cè)壁開(kāi)口，其百分比在約10％到約30％的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，這個(gè)側(cè)壁開(kāi)口百分比大約為23％。向內(nèi)穿過(guò)套筒開(kāi)口44的流體經(jīng)由向內(nèi)穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)40而得以過(guò)濾。然后，流體向內(nèi)流過(guò)開(kāi)口46，該開(kāi)口46通過(guò)基本管38的側(cè)壁而形成(見(jiàn)圖4～6)。
井下篩管36可以利用各種任意方法而徑向膨脹。例如，整形器(swage)可以穿過(guò)基本管38，流體壓力可以施加到基本管內(nèi)定位的膜片上，等等。從而，可以使用任何膨脹井下篩管36的方法，而不會(huì)背離本發(fā)明的原理。
外部套筒42保護(hù)過(guò)濾介質(zhì)40在井下篩管36在井中運(yùn)送并定位的同時(shí)免受損壞。另外，如果井下篩管36用于諸如此前描述的方法10的方法中，該方法中井下篩管膨脹而與井筒徑向接觸，套筒42也會(huì)保護(hù)過(guò)濾介質(zhì)40免受由于這種接觸造成的損壞，并提供徑向支撐，以防止井筒塌陷。從而，套筒42優(yōu)選地由堅(jiān)固、可變形的高強(qiáng)度材料(如鋼)構(gòu)成，但是其他材料也可以使用，并符合本發(fā)明的原理。
可以輕易理解的是當(dāng)基本管38徑向向外膨脹時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)40將在套筒42和基本管38之間徑向壓縮。由于基本管38和套筒42之間的膨脹不同，在套筒內(nèi)的開(kāi)口44和基本管內(nèi)的開(kāi)口46之間保持對(duì)齊是困難的，要不然是不合乎需要的。開(kāi)口44和46之間對(duì)齊不佳，以及套筒42和基本管38之間的過(guò)濾介質(zhì)40的壓縮會(huì)嚴(yán)重地約束流體流入井下篩管36中。然而，過(guò)濾介質(zhì)40包括完全或者基本上消除這個(gè)潛在問(wèn)題的特征。
具體地說(shuō)，如圖7中以橫截面示出的，夾在穿孔的管狀基本管38和穿孔的管狀外部套筒42之間的過(guò)濾介質(zhì)40包括三層過(guò)濾材料-外部相對(duì)粗糙層48、中間相對(duì)精細(xì)層50、以及內(nèi)部相對(duì)粗糙層52。術(shù)語(yǔ)“精細(xì)”和“粗糙”在此用于表示允許穿過(guò)過(guò)濾層48、50、52的顆粒的相對(duì)尺寸。即，中間層50從流過(guò)它的流體中過(guò)濾精細(xì)或小尺寸顆粒，而內(nèi)層和外層48、52從流過(guò)它們的流體中過(guò)濾粗糙或大尺寸的顆粒。每層48、50、52可以由一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的金屬網(wǎng)材料片材構(gòu)成。
然而，內(nèi)層和外層48、52不需要為了它們的過(guò)濾特性而使用，盡管至少外層48將從流入井下篩管36內(nèi)部的流體中過(guò)濾大尺寸顆粒，而是它們主要用于為在基本管38膨脹之后在開(kāi)口44、46之間的流動(dòng)提供條件。例如，如果過(guò)濾層48、52由相對(duì)粗糙的機(jī)織材料制成，徑向通過(guò)套筒開(kāi)口44進(jìn)入井下篩管36的流體可以相對(duì)輕易地橫向流過(guò)各層48～52(即，大致垂直于進(jìn)入流體流動(dòng)的徑向)。從而，流體可以流入套筒開(kāi)口44之一中，橫向流過(guò)外部過(guò)濾層48，向內(nèi)流過(guò)中間過(guò)濾層50，橫向流過(guò)內(nèi)部過(guò)濾層52而到達(dá)開(kāi)口46之一，并然后向內(nèi)流過(guò)開(kāi)口46進(jìn)入基本管38的內(nèi)部。因此，即使過(guò)濾介質(zhì)40在套筒42和基本管38之間徑向壓縮，并且套筒開(kāi)口44與基本管開(kāi)口46未對(duì)齊，流體仍然可以相對(duì)無(wú)阻礙地流過(guò)過(guò)濾介質(zhì)(而不是由于相對(duì)精細(xì)的中間過(guò)濾層50而阻礙流動(dòng))。
根據(jù)本發(fā)明的關(guān)鍵方面，利用一種獨(dú)特的方法制造井下篩管36，該方法為井下篩管36提供了非常理想的薄壁構(gòu)型，并且減小其復(fù)雜性和制造成本?，F(xiàn)在將參照?qǐng)D2～5描述這種制造方法。
如圖2所示，外部管狀套筒42由最初為平的矩形金屬板42a形成，該金屬板其中形成有套筒穿孔44，并具有內(nèi)側(cè)面54。在完成的井下篩管36中為管狀構(gòu)型的過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)件40最初為放置在平面金屬板42內(nèi)側(cè)面54頂部上的單個(gè)平面矩形金屬網(wǎng)片材的疊層40a。這些單個(gè)金屬網(wǎng)片材的網(wǎng)眼尺寸設(shè)置成在上述疊層中限定相對(duì)粗糙的過(guò)濾介質(zhì)層48、52以及相對(duì)精細(xì)的中間層50。
利用適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散粘結(jié)方法，這些單獨(dú)的金屬網(wǎng)片材同時(shí)彼此粘結(jié)，并且金屬網(wǎng)片材的疊層粘結(jié)到板42a的內(nèi)側(cè)面54上。另外，單獨(dú)的各片材可以在將疊層擴(kuò)散粘結(jié)到金屬板42a上之前彼此擴(kuò)散粘合。雖然擴(kuò)散粘結(jié)是將過(guò)濾介質(zhì)固定到穿孔板42a內(nèi)側(cè)面54上的優(yōu)選方法，但是如果需要的話可以使用其他技術(shù)將過(guò)濾介質(zhì)固定到金屬板上，而不會(huì)背離本發(fā)明的原理。
優(yōu)選地是，矩形金屬絲網(wǎng)片材疊層40a和下面的平面穿孔板42a的長(zhǎng)度和寬度尺寸一般是相同的，并且片材疊層40a與下面的平面板42a四周對(duì)齊，且疊層和板對(duì)齊的周邊一般沿著圖2中虛線的周線P延伸。在已經(jīng)完成擴(kuò)散粘結(jié)過(guò)程后，疊層/板分組件的周邊從虛線P剪裁到圖2所示的實(shí)線周線Pa，以為板/過(guò)濾介質(zhì)分組件提供最終周邊，該周邊具有預(yù)定的最終制造尺寸。
接著，如圖3所示，平面板42適當(dāng)?shù)刈冃螢楣軤顦?gòu)型，且直接固定到其內(nèi)側(cè)面上54的過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)件40目前也變形成管狀構(gòu)型，且目前由管狀外部穿孔套筒42外接。為了將套筒42和內(nèi)襯其內(nèi)部的過(guò)濾介質(zhì)40保持為管狀構(gòu)型，沿著套筒42和過(guò)濾介質(zhì)片材40的毗鄰側(cè)邊緣部分形成焊縫56，由此完成內(nèi)襯過(guò)濾介質(zhì)的穿孔管狀套筒42的結(jié)構(gòu)，如圖3所示。
在套筒42制造完成之后，穿孔的管狀基本管38(見(jiàn)圖4)套入套筒42的內(nèi)部中(見(jiàn)圖5和6)，由此將過(guò)濾介質(zhì)40夾在基本管38和套筒42之間(見(jiàn)圖6和7)。然后，內(nèi)襯過(guò)濾介質(zhì)的套筒42適當(dāng)?shù)毓潭ǖ交竟?8上，例如通過(guò)圍繞套筒42相對(duì)各端延伸的環(huán)形焊縫58(見(jiàn)圖5)。
過(guò)濾介質(zhì)構(gòu)件直接向穿孔套筒42的內(nèi)側(cè)面54上固定不僅簡(jiǎn)化了井下篩管36的制造并降低其制造成本，而且與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的井下篩管相比為篩管36提供了其他優(yōu)點(diǎn)。例如，由于外部過(guò)濾器/套筒構(gòu)件40、42的薄壁結(jié)構(gòu)，對(duì)于井下篩管給定的最大外徑，井下篩管36可以具有較大直徑的穿孔基本管38。因此，當(dāng)井下篩管36徑向膨脹(例如，在先前描述的方法10中)時(shí)，與未膨脹的初始最大外徑相同的傳統(tǒng)厚壁井下篩管相比，所形成的基本管通流面積得以增大，并且在基本管上的膨脹應(yīng)力得以降低。
此外，由于基本管38最初具有比最大外徑相同的傳統(tǒng)構(gòu)造的井下篩管更大的直徑，因此，基本管開(kāi)口46可以主要基于排放效率考慮而確定尺寸，而不是主要以利于基本管徑向膨脹為基礎(chǔ)來(lái)確定尺寸。
如上所述，雖然井下篩管36典型地為可膨脹井下篩管，但是它也可以有利地應(yīng)用在它不需要膨脹的各種用途中。另外，雖然篩管36已經(jīng)作為可用在地下井筒中的井下篩管加以描述和圖示，但是過(guò)濾技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以輕易意識(shí)到如果需要的話本發(fā)明的原理也可以應(yīng)用于其他各種過(guò)濾用途中。
當(dāng)然，在仔細(xì)考慮上述本發(fā)明代表性實(shí)施例的描述時(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕易理解到可以對(duì)其特定實(shí)施例作出各種改進(jìn)、添加、替換、刪除和其他變化，并且這種變化是可以由本發(fā)明的原理預(yù)期到的。因此，上述詳細(xì)描述應(yīng)清楚地理解為僅以示例和說(shuō)明的方式給出，本發(fā)明的精髓和范圍由所附權(quán)利要求書惟一地限定。
權(quán)利要求
1.一種制造過(guò)濾裝置的方法，該方法包括以下步驟提供一片具有側(cè)面的穿孔板元件；將過(guò)濾介質(zhì)片材以與其平行的關(guān)系放置在穿孔板元件的所述側(cè)面上；以及利用將穿孔板元件以及該過(guò)濾介質(zhì)片材變形成管狀構(gòu)型的步驟形成管狀過(guò)濾構(gòu)件，其中，變形的穿孔板元件外接變形的過(guò)濾介質(zhì)片材。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將過(guò)濾介質(zhì)片材固定到穿孔板元件上的步驟。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括將變形的穿孔板元件和過(guò)濾介質(zhì)片材保持為它們管狀構(gòu)型的步驟。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括以下步驟提供穿孔的管狀基本元件；將該基本元件同軸插入過(guò)濾構(gòu)件內(nèi)；以及將過(guò)濾構(gòu)件固定到被插入的基本元件上。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，穿孔板元件具有相對(duì)的側(cè)邊緣，它們?cè)谧冃尾襟E中緊密靠近，以及保持步驟包括將所述相對(duì)的側(cè)邊緣相互固定的步驟。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，穿孔板元件為金屬材料，以及相互固定步驟通過(guò)沿著變形的穿孔板元件的緊密靠近的相對(duì)側(cè)邊緣形成焊縫而進(jìn)行。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，固定步驟利用擴(kuò)散粘結(jié)方法進(jìn)行。
8.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，固定步驟利用金屬網(wǎng)材料形成的一片過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，固定步驟包括以下步驟將一組金屬網(wǎng)層疊置在穿孔板元件的所述側(cè)面上；以及將金屬網(wǎng)層彼此擴(kuò)散粘結(jié)，并且將疊置的金屬網(wǎng)層擴(kuò)散粘結(jié)到穿孔板元件的該側(cè)面上。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括以下步驟在形成管狀構(gòu)件之前進(jìn)行的，對(duì)穿孔板元件和擴(kuò)散粘結(jié)于其上的金屬網(wǎng)層疊層進(jìn)行周邊剪裁的步驟。
11.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，固定步驟利用一片過(guò)濾介質(zhì)進(jìn)行，該過(guò)濾介質(zhì)具有相對(duì)精細(xì)過(guò)濾材料的內(nèi)層，該相對(duì)精細(xì)過(guò)濾材料夾于相對(duì)粗糙過(guò)濾材料的內(nèi)側(cè)和外側(cè)層之間。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供穿孔板元件的步驟利用具有側(cè)壁開(kāi)口的穿孔板元件進(jìn)行，該開(kāi)口的面積百分比在約10％到約30％的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，提供穿孔板元件的步驟利用具有側(cè)壁開(kāi)口的穿孔板元件進(jìn)行，該開(kāi)口的面積百分比大約為23％。
14.一種制造地下井筒中使用的井下篩管的方法，該方法包括以下步驟提供穿孔的管狀基本元件；利用如下步驟形成管狀過(guò)濾構(gòu)件提供穿孔板元件；提供過(guò)濾介質(zhì)片材；將過(guò)濾介質(zhì)片材以與其面對(duì)面的關(guān)系放置在穿孔板元件上；將穿孔板元件和過(guò)濾介質(zhì)片材變形為管狀構(gòu)型，其中變形的穿孔板元件外接變形的過(guò)濾介質(zhì)片材；以及將變形的穿孔板元件和過(guò)濾介質(zhì)片材保持在它們的管狀構(gòu)型下；將基本元件套入過(guò)濾構(gòu)件內(nèi)；以及將套入的基本元件與過(guò)濾構(gòu)件相互固定。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括將過(guò)濾介質(zhì)片材固定到穿孔板元件上的步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，固定步驟是利用擴(kuò)散粘結(jié)方法進(jìn)行的。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于提供過(guò)濾介質(zhì)片材的步驟包括提供一組單獨(dú)的金屬網(wǎng)層的步驟；以及固定步驟包括以下步驟將一組單獨(dú)的金屬網(wǎng)層疊置在穿孔板元件的側(cè)面上，并且將金屬網(wǎng)層彼此擴(kuò)散粘結(jié)，并將該疊置的一組金屬網(wǎng)層擴(kuò)散粘結(jié)到穿孔板元件的側(cè)面上。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括在變形步驟之前進(jìn)行的，對(duì)穿孔板元件和擴(kuò)散粘結(jié)于其上的金屬網(wǎng)層的疊層進(jìn)行周邊剪裁的步驟。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，保持步驟通過(guò)在變形的穿孔板上形成焊縫而進(jìn)行。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，提供過(guò)濾介質(zhì)片材的步驟是通過(guò)提供一片金屬網(wǎng)材料而進(jìn)行的。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，提供過(guò)濾介質(zhì)片材的步驟是通過(guò)提供這樣的過(guò)濾介質(zhì)片材而進(jìn)行的，該過(guò)濾介質(zhì)片材具有相對(duì)精細(xì)材料的內(nèi)層，而該相對(duì)精細(xì)材料夾于相對(duì)粗糙過(guò)濾材料的內(nèi)側(cè)和外側(cè)層之間。
22.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，提供穿孔板元件的步驟是通過(guò)提供具有這樣側(cè)壁開(kāi)口的穿孔板元件而進(jìn)行的，該開(kāi)口的面積百分比在大約10％到30％的范圍內(nèi)。
23.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，提供穿孔板元件的步驟是通過(guò)提供具有這樣側(cè)壁開(kāi)口的穿孔板元件而進(jìn)行的，該開(kāi)口的面積百分比約為23％。
24.一種構(gòu)成具有井筒的地下井的方法，該方法包括以下步驟提供一個(gè)管狀的井下篩管組件，該井下篩管組件具有穿孔的基本管，基本管由管狀過(guò)濾組件同軸外接，而管狀過(guò)濾組件由具有內(nèi)部表面的外部穿孔管狀元件限定，同軸設(shè)置于外部管狀元件之內(nèi)的管狀構(gòu)型的過(guò)濾介質(zhì)元件直接固定到該內(nèi)部表面上；以及將管狀井下篩管下降到井筒中。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括徑向膨脹降低到井筒之內(nèi)的管狀井下篩管組件的步驟。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，徑向膨脹步驟以使得外部穿孔管狀元件與井筒的四周形成接合的方式進(jìn)行。
27.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，提供井下篩管的步驟是利用金屬結(jié)構(gòu)的管狀過(guò)濾介質(zhì)元件而進(jìn)行的。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其特征在于，提供井下篩管的步驟是利用管狀構(gòu)型的金屬網(wǎng)過(guò)濾介質(zhì)元件進(jìn)行的，該過(guò)濾介質(zhì)元件擴(kuò)散粘結(jié)到穿孔的外部管狀元件的內(nèi)部表面上。
29.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，提供井下篩管的步驟是利用外部穿孔的管狀元件而進(jìn)行的，該管狀元件具有側(cè)壁開(kāi)口，該開(kāi)口的面積百分比在大約10％到大約30％的范圍內(nèi)。
30.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，提供井下篩管的步驟是利用外部穿孔的管狀元件而進(jìn)行的，該管狀元件具有側(cè)壁開(kāi)口，該開(kāi)口的面積百分比大約為23％。
31.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，提供井下篩管的步驟是利用管狀構(gòu)型的過(guò)濾介質(zhì)元件進(jìn)行的，該過(guò)濾介質(zhì)元件徑向上具有相對(duì)粗糙過(guò)濾材料的內(nèi)層和外層，在二者之間夾有相對(duì)精細(xì)的過(guò)濾材料層。
32.一種管狀過(guò)濾裝置，包括穿孔的管狀外部元件，同軸設(shè)置在外部元件之內(nèi)并直接固定到后者內(nèi)側(cè)表面上的管狀過(guò)濾介質(zhì)元件。
33.如權(quán)利要求32所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，過(guò)濾介質(zhì)元件擴(kuò)散粘結(jié)到外部元件的內(nèi)側(cè)表面上。
34.如權(quán)利要求32所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，過(guò)濾介質(zhì)元件為金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
35.如權(quán)利要求32所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，過(guò)濾介質(zhì)元件具有相對(duì)粗糙過(guò)濾材料的徑向內(nèi)層和外層，在二者之間夾有相對(duì)精細(xì)的過(guò)濾材料層。
36.如權(quán)利要求32所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，外部元件具有側(cè)壁開(kāi)口，該開(kāi)口的百分比在大約10％到大約23％的范圍內(nèi)。
37.如權(quán)利要求32所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，外部元件具有側(cè)壁開(kāi)口，該開(kāi)口的面積百分比大約為23％。
38.如權(quán)利要求32所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，所述管狀過(guò)濾裝置還包括穿孔的管狀基本元件，該基本元件由過(guò)濾元件同軸外接。
39.如權(quán)利要求38所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，所述管狀過(guò)濾裝置為可用于地下井筒中的井下篩管。
40.如權(quán)利要求38所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，所述管狀過(guò)濾裝置可以徑向膨脹。
41.如權(quán)利要求38所述的管狀過(guò)濾裝置，其特征在于，所述管狀過(guò)濾裝置為可用于地下井筒中的可膨脹井下篩管。
全文摘要
一種可膨脹井下篩管(36)，具有理想的薄壁結(jié)構(gòu)以及簡(jiǎn)化的制造方法。在制造篩管過(guò)程中，金屬網(wǎng)過(guò)濾介質(zhì)(40)的柔性片材擴(kuò)散粘結(jié)到穿孔金屬片材(42)的內(nèi)側(cè)面上，后者然后變形為管狀形狀，以形成具有內(nèi)襯以過(guò)濾介質(zhì)(40)的外部穿孔管狀套筒(42)的過(guò)濾構(gòu)件。管狀過(guò)濾構(gòu)件套在穿孔基本管(38)之上，并且使其相對(duì)的端部(58)密封地固定于后者上，以完成一個(gè)可膨脹的井下篩管(36)。
文檔編號(hào)E21B43/10GK1427918SQ01809197
公開(kāi)日2003年7月2日 申請(qǐng)日期2001年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月18日
發(fā)明者拉爾夫·H·?？茽査? 安東尼·D·西蒙娜, 薩姆·A·霍普金斯 申請(qǐng)人:哈利伯頓能源服務(wù)公司, 普羅拉特法斯特公司